SUR LA DÉCHARGE ÉLECTRIQUE

Par h. hertz.

Extraits traduits de l'allemand par H. BUISSON.

Annalen der Physik und Chemie, l. XXXI, i88-, p. 988.

Dnns une série de recherches sur les phénomènes de résonance entre oscillations électriques très rapides, que j'ai entreprises et publiées depuis peu, la même décharge d'une bobine d'induction excitait deuï étincelles électriques, qui étaient donc exactement simultanées. L'une d'elles, l'étincelle A, était l'étincelle de décharge de 'inducteur, et servait à l'excitation d'une oscillation primaire. La seconde, l'étincelle B, appartenait à l'oscillation secondaire induite.

^cite dernière était d'éclat assez faible, sa longueur maxima devait ^^ï*€ exactement mesurée dans les expériences. Ayant disposé pour la '^ciliié de l'observation une boite faisant l'obscurité autour de l'étin- ^'*îlle B, je remarquai qu'à l'intérieur de la boîte, la longueur maxima ^^ 1 éiincelle était très sensiblement plus petite qu'elle n'était anté-

26a H. HERTZ.

rieurement. En éloignant successivement chaque partie de la boile, on constata que seule la partie qui produisait un eiTet nuisible était celle qui protégeait le côté de Tétincelle B tourné vers Tétincelle A. La paroi placée en ce point n^agissait pas seulement quand elle était dans le voisinage immédiat de Tétincelle B, mais aussi quand elle était interposée à une plus grande distance de B, entre les étincelles A et B. Le phénomène était asseï remarquable pour nécessiter une étude plus approfondie. Dans ce qui suit, je cite les faits que je pus établir au cours de ces recherches.

i. Le phénomène ne peut se ramener à un eflet de protection électrostatique ou électrodynamique. Car non seulement de bons conducteurs, interposés entre A et B, manifestent une action, mais aussi des corps parfaitement isolants, en particulier le verre, la paraffine, Tébonite, qui ne peuvent cependant pas exercer un effet de protection. D'autre part, des grillages métalliques à mailles serrées ne manifestent pas d'intluence, alors que cependant ils suffisent au point de vue de la protection.

Dans les paragraphes â à 13, l'auteur étudie les différents facteurs du phénomène, à Taide de Tappareil représenté par la figure i. Un même courant passe dans les deux bobines et produit à la fois, en d, rétîncelle Â. active, et en y, entre les boules d'un micromètre, l'étincelle B, passive.

Un écran p peut être interposé entre les étincelles. L'action d'une étincelle sur l'autre diminue quand leur distance augmente, et peut être observée à plusieurs mètres. Elle ne dépend pas de la forme et de l'éclat de l'étincelle active, dont toutes le> parties sont efficaces; la substance des pôles n'a aucune influence. Au contraire la sensibilité de l'étincelle passive varie avec sa forme: nulle si l'étincelle est longue et sinueuse, produite entre pointes; faible avec une étincelle courte entre pointes, notable avec une étincelle courte entre boules. Ici encore, la substance des pôles importe peu. Le cuivre, le laiton, le fer, l'aluminium, le plomb, le zinc, l'étairi ont été employés. Les pôles doivent être propres et polis, sinon l'action disparait.

L'efl'et de rétiiicelle aciive se transmet en ligne droite, sous forme d un rayonnement, en suivant les lois de la propagation de la lumière.

La plupart des corps solides ne laissent pas passer l'action de l'étincelle. Tous les métaux, même en couche mince, la paraffine, la cire, la résine, lêbonite, le caoutchouc, le verre, la porcelaine, la faïence, le bois, le carton, le papier, l'ivoire, la corne, l'agate, le mica sont opaques. Certains cristaux, le sulfate de cuivre, la topaze, l'améthyste sont complètement absorbants; d'autres, comme le sucre cristallisé, l'alun, le spath d'Islande, absorbent partiellement; quelques-uns enfin sont transparents, comme le gypse et surtout le quartz, même sous plusieurs centimètres d'épaisseur.

Parmi les liquides, l'eau est remarquablement transparente; l'acide sulfu-

.LENCE DE LA LlîMIÈRB ULTRA-VIOLETTK SUR LA DÉCHARGE ÉLECTRIQUE. 263

le concenirë, l'alcool, l'élher, sous faible épaisseur sont transparents: les les chlorhydrique et azotique purs le sont un peu. Presque complètement même tout à fait opaques sont la paraffine fondue, le benzène, le pétrole, ulfure de carbone, tous les liquides fortement colorés comme les solutions fuchsine et de permanganate de potasse. Les dissolutions salines sont iques, sauf celles des sulfates de potassium, de sodium, de magnésium. ^es gaz sont transparents, sauf le gaz d'éclairage, les vapeurs nitreuses; le ore, les vapeur« de brome et d'iode sont absorbantes, mais moins que pour umiére ordinaire.

/action de Tétincelle active s'accroît si Ton diminue la pression autour de incelle passive; mais, au delà d'une certaine pression, la décharge change oaracière et l'on ne peut plus observer aucun effet.

in faisant varier le gaz qui entoure l'étincelle active seule, on n'obtient une différence d'action; au contraire le gaz qui entoure l'étincelle passive ne grunde importance; l'hydrogène est beaucoup plus efficace que l'air; c Tanhydride carbonique et le gaz d'éclairage, l'action est réduite de itié.

i. Toutes les parties de l'étincelle passive ne sont pas également éressées dans l'effet; celui-ci agit au voisinage des pôles, surtout

pôle négatif. On le montre en donnant à Tétincelle passive ; longueur de i"* à 2*^'", de façon qu'on puisse laisser dans nbre, séparément, ses différentes parties. Une ombre portée sur tode a une faible influence, une ombre sur la cathode supprime la s grande partie de l'effet. La constatation du fait est un peu gênée

la complication du phénomène avec de longues étincelles. Si ;s sont courtes, il n'est pas possible de laisser séparément dans nbre chaque partie; on peut montrer le fait de la façon suivante : place Tétinrelle passive parallèlement à Tactive, et on la fait tourner uite à droite et à gauche de la position parallèle vers la position pendiculaire, jusqu'à ce que l'effet disparaisse. On trouve que » a plus gi^and jeu dans un sens que dans l'autre, que la rota- 1 qui tourne la cathode vers l'étincelle active est avantageuse, jue celle qui l'en détourne ne l'est pas. Je n'ai pu déterminer c siireté si Tinfluence se produit exclusivement à la cathode ou leraenl pour la plus grande partie.

0. L'effet de l'étincelle active se réfléchit sur la plupart des sur* ;s. Vvec une surface polie, la réflexion suit la loi de réflexion ulière de la lumière. Pour des recherches préliminaires, l'étincelle ve était placée devant l'ouverture d'un tube de verre long de So*-*", ;e de i*^*", ouvert aux deux bouts, traversant une plaque de carton, sorte que l'effet ne pouvait traverser la plaque que suivant le tube.

t. ^tft^Ml^ iA0^%^ ^t^it *if.-n •i*xi>''**^ fa t l* AiMMK la deuxième ^rfê-t^inr*: 4 * istït*:, *^. f'xi anf- •^f-otri^uît iBK- inHii^iior «ir elle que d:^ft<» U- yr^A^ptêZ '^tm^.'Aî 4^ l'miirî^mr dm tsbe : D «<> maniCrstaît dans ce K^Ê* nn*: itAn^t^^ ï^^^n^Jtm^ pla« focte «iiie lorM|»e 1^ tube était enleré ^ 1^ 4t^f4trèznt^ ^^»l 'yra<Mmé. Lt «lemîer pfcémomrne était la nù- ^fft 'U: IVfijplof do înlfe: il n^wiitre déjà one réflexion >ur les prob dfi i«it#^ iuf'fiiéfne. 1^ minv^m^^tre à étinrelle» était alors disposé ;t téfii" dfj réêyofi «^^rtant do tub^. de w^rte qoe la direction de la IonfC$t^ur d#r rétîncelle était lAralléle à la direction du ravon. Si Ton é^ art#f le% |^Vle^ du mîcrrjfnétre jusqu'à la limite où le flux dViincelles ri^ 1^%%^ plu^. il Mf prodoit de nouveau, lorsqu'une surface plane, df%|K/^4f a {5" ^ur le raron. e^t maintenue dans une position lelle qu'elle pui»M^ pr^jjeter le raron sur l'étincelle passive, suivant la loi ordinaire de la réflexion.

Iwi réflexion !»e manifestait plus ou moins sur le verre, les crislaui. Ie% métaux, même quand ces corps n'étaient pas particulièrement poli%. et ausjii sur des corps comme la porcelaine, le bois poli, le papier blanc. Je n'obtins aucune réflexion sur une lame de verre fortement enfumée.

Pour des recherches plus précises, l'étincelle active était disposée de fa(;on à former une ligne droite verticale, à une très petite dislance de laquelle était installée une grande plaque avec une fente perpendirulaire; derrière celle-ci on plaçait un miroir plan poli fait de diflV'rents métaux, de verre et de cristal de roche. En déplaçant l'élinri'lle pHssivf*. on coiislatait les limites de IVspace situé derrière la feiil<', dans le(|nel r^'ilel était perceptible. Ces limites étaient parfaileinrnt traiicli('cs, elles coïncidaient toujours avec les limites de I espa(!(! dans lc(|ucl l'imai:e de l'ctincclle dans le miroir était visible. Avec les corps non polis, ces recherches ne peuvent s exéculer. à cause (le la faiblesse de FefTet |)roduil; il est à présumer qu avec (le l(*l> cor|)s la réflexion esl difFuse.

\{\. lui passant de Fair dans un milieu solide transparent, l'effel (le F(''linccll(* active montre un phénonif^ie analoji:ue à la réfraction 'le la lunii(''rc, mais cependant Fetrel est plus fortement réfracté (]ueia liiini('rc visible. Pour dvs recliercbes |)eu |)récises, on utilisait encore le lulx» (le v(»rrc employé pour la réflexion. L'étincelle passive était exposée au ravon émerf^ent à une distance (Fenviron .^o*^" de 1 ou>erlurc (lu tube opposée à Fétincelle active: immédiatement après I «^«" verturc on plaçait latéralement un prisme de quartx de façon qu^

llfFLUENCE DE LA LUMIÈRE tLTRA- VIOLETTE SUR LA DÉCHARGE ÉLECTRIQUE. '2()5

TaDgle réfringent fût dans le rayon. Malgré la transparence du quartz, rinfluence sur l'étincelle passive disparaît dès que le prisme couvre Fouverture du tube. Mais si alors on déplace Tétincelle circulairement autour du prisme, du côté vers lequel le prisme dévie la lumière, on arrive bientôt à une position où Teiretse montre de nouveau. En installant maintenant Tétincelle passive là où Tinduence se montre la plus forte, et en visant de ce point à travers le prisme, vers le tube, on ne peut pas apercevoir Tintérieur du tube, ni l'étincelle active à son extrémité. Pour voir à travers le tube l'étincelle active, il faut ramener l'œil en arrière, d'une quantité très sensible, vers la position

primitive de l'étincelle. Le phénomène est tout semblable en employant un prisme de sel gemme.

Dans des recherches plus précises, l'étincelle active était encore placée à angle droit et à quelque distance d'une fenle derrière laquelle le prisme était disposé. L'étincelle active était rendue brillante par 1 interposition d'une bouteille de J^ejde, de sorte qu'on évaluait facilement l'espace occupé par la lumière derrière le prisme. \ l'aide de l'étincelle passive, on pouvait limiter l'espace où se manifeste l'effet étudié. La figure 2 donne en plan le résultat ainsi immédiatement obtenu par l'expérience, à moitié de grandeur naturelle. L'espace abcd est occupé par la lumière, l'espace a'h'c'd' par notre effet. Comme les limites de ce dernier espace n'étaient pas précises, les rayons a' b' et dd étaient obtenus de la manière suivante. L'étincelle passive

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&. BEMTl.

*-'-*ii: jiiiff*^ trL ni. ivitiir: luo* f-i<«i£iie tel que r\ à la limite deb répai iiif'u*m'*^. •.♦!. i'^MiirAir. <Tt>urte de ce côté, jusqu a sappnBKrlfrj flu*-iK>. un rr-riit ii.fî TTX. * ftiTiint one arête verticale. LapLicfiiW >"!. ètrele à.iiiBhi: «a *rf un fK^int du rayon c'rf'. Lors daalrc$i^| • tK*?-t*<»*>. *-i: emiui'vioii liu j«nsine don petit angle réfringent, ««•■' uij'-e 3e i VtuK^lk « 1* i<mie ^l*ît jirise aussi grande et la bi^etrà<

Fil. 5.

la ff nte au^^i ^«rtite qu'il rUit permis de le faire pour la perceplioB de ieffet. La lumirr^ \î>iLde êuit alors dispersée en un spectre élroil et l'actiMn <je la lumière acti\e se manifestait dans un espcc Ires peu Hendu, qui rtait plus fortement dévié que la lumière \isiWe. La figure î montre les relations qui étaient immédiatement marquétt bur Je plan de base du prisme, r est la direction du rayon rouge, i- <elle du rayon violet. %v est la direction dans laquelle l'influence Je l'étincelle acti\e se montre le plus énergiquement.

Je n'ai pas pu constater s'il y a une double réfraction de 1 effet Me-i prismes de quartz ne permettaient pas une séparation suffisante des rayons, et mes fragments de spath étaient opaques.

17. Connaissant les faits communiqués jusqu'ici, on sera d accord pour c(»nsidérer jn>qij'à preuve du ci>nlraire la lumière de l rlincelle active comme la cause la plus certiiine de Teiret qui en provient, l'oiitc autre liy|>otlièse (|ui vient à l'esprit est contredite par une expérience ou par une autre. Le phénomène observé est principalement nn ellet de la lumière et, d'après le résultat des expériences de réfraction, (îcsl «ertainenient un ellet de la lumière ultra-violette.

Le fait (|iie le verre et le mica sont opaques pour lui et transparents pour la Itiniière \isible, prouve déjà <|u'il n'est pas du à une variétéde <<lte dernière, (^u'au contraire, l'eirel soit dii à la lumière ultra-vio- Iclle, c<;la est rendu vraisemblable par les phénomènes d'ahsorpUon. L'eau, le cristal de roche, les sulfates des métaux légers, sont éinineinnienl lrans|)arenls pour la lumière ullra-violetle et pour 1 aclioo étudiée ici ; le henzol et les corps homologues sont de la façon la plus complète o|)aques pour tous deux. D'ailleurs, d'après nos recherches,

mUJEJiCE DE LA LUMIÈEE ULTEA-VIOLBTTE SUR LA DÉCHARGE ÉLECTRIQUE. 267

,k$ rajons efficaces paraissent être situés à la limite la plus extrême il spectre examiné jusqu'ici. Du moins le spectre de l'étincelle proiint sur des plaques sensibles sèches du commerce, arrivait à peine jisqu'à Tendroit où se trouvait Tinfluence la plus forte sur Tétincelle pssive. Il j avait aussi une difl'érence à peine sensible sur la photogfaphie, suivant que la lumière avait traversé ou non du gaz d'éclai* nge, tandis que Ja différence dans l'action sur l'étincelle était très

Fig. 4.

pïnde. La figure 4 montre l'étendue de quelques spectres obtenus. Dans le spectre a, la place du rouge visible est indiquée en r, celle <ln violet visible en t^, et celle de l'effet le plus fort sur l'étincelle passive par w. Les autres dessins donnent la largeur et la position ws impressions photographiques : b après le passage uniquement « travers l'air et le quartz, c après le passage à travers le gaz d'éclaif^ge, e/ après une plaque mince de mica, e après une lame de verre.

IS. Notre hypothèse, que l'effet dont il s'agit est dû à la lumière, ^oitune confirmation par l'expérience que des actions égales peuvent ^tissiétre produites par une série de sources ordinaires de lumière. Assurément l'intensité lumineuse, au sens ordinaire, ne donne aucune ^^^nre de l'efficacité et, pour ces recherches, l'étincelle faiblement Visible d'une bobine d'induction reste une des sources de lumière les plus efficaces.

Sil'on fait passer le flux d'étincelles d'un inducteur convenable entre ^^ boules, et que l'on écarte celles-ci assez pour que l'étincelle re- '^"se juste de passer, et si l'on approche alors la flamme d'une bougie jusqu'à environ 8*^", le flux d'étincelles se produit à nouveau. On Pourrait d'abord attribuer l'effet à l'air chaud de la flamme; mais en '^marquant qu'une petite et mince feuille de mica interposée sup- P^'ime l'action, tandis qu'une plaque de quartz beaucoup plus grande ^^h supprime pas, on reconnaît alors l'action étudiée ici. Toutes les l^m m es semblables, de gaz, de bois, de benzine, etc., agissent comme