CHAPITRE V

Expériences diverses. - — L'hypothèse d'un mouvement vibratoire et celle de rémission expliquent également bien les phénomènes décrits précédemment. Les effets calorifiques et mécaniques peuvent être également produits soit par le choc de particules matérielles lancées par la cathode avec une grande vitesse, soit par une énergie radiante comparable à la lumière. Le radiomètre nous ofTre un exemple de mouvement résultant de Teffet mécanique produit par des radiations. Mais pour expliquer la déviation magnétique des rayons dans l'hypothèse de l'émission il faut admettre que les particules matérielles en mouvement sont chargées d'électricité. On voit immédiatement combien il est important de vérifier si les rayons cathodiques transportent des charges électriques. On peut dire, comme le fait remarquer M. J. Perrin (*), que la théorie de rémission repose tout entière sur Ihypothèse de l'électrisation des rayons.

M. Grookes avait cru prouver cette électrisation par la répulsion de deux rayons cathodiques voisins : mais cette répulsion n'est qu'apparente, comme le montrèrent ^DL Wiedemann et Ebert (^). D'autre part une électrode exposée aux rayons cathodiques par ^L Grookes se chargea toujours positivement, contrairement à ce qui aurait dû se produire.

Une expérience plus nette a été faite par i\L Grookes il y a fort longtemps ; cette expérience, perdue au milieu d'autres l)eaucoup plus brillantes, a passé tout à fait inaperçue, ^'oici

(1) Annales de chimie et de physique, 1^ série, t. XI, p. 5oj (1887 ['!) Wied. Annalen, t. XLVl, p. i58 (1892).

YlLLAKD. Rayons Cathodiques. 3

en quoi elle consistait : une électrode auxiliaire entourée de verre jusqu'à son extrémité était placée vis-à-vis de la cathode et entourée d'un cylindre métallique protecteur relié au sol ; un cylindre analogue enveloppait extérieurement cette région du tube. Dans ces conditions l'électrode s'est constamment chargée d'électricité négative. L'expérience eût été absolument concluante si Tanode avait également été reliée au sol de manière à définir sans ambiguïté le potentiel de la cathode et le signe des charges.

Expériences de M. J. Perrin. — La démonstration correcte du fait del'électrisation des rayons a été donnée parM. J. Perrin (*), au que 1 nous empruntons ici la description de ses expériences et de l'appareil qu'il a employé. La méthode suivie par cet auteur consistait à recevoir les rayons cathodiques dans un cylindre de Faraday placé à l'intérieur du tube à décharge (%• 9).

Soi et c^^c aLc C éloccroscope

Fig- 9-

ABCD est un cylindre métallique fermé de toutes parts, sauf une petite ouverture a au centre de la face BC. C'est lui qui joue le rôle de cylindre de Faraday. Un fil métallique, soudé en S à la paroi du tube, réunit ce cylindre aux feuilles d'or d'un électroscope.

EFGH est un deuxième cylindre métallique, en communication permanente avec le sol et avec la cage de l'électroscope. Percé seulement de deux petites ouvertures en ^ et y, il protège le cylindre de Faraday contre toute influence électrique extérieure.

Enfin en avant de FG se trouve l'électrode plane N.

L'anode était formée par le cylindre protecteur EFGH, et

(i) Loco citatoQÏ Comptes rendus des séances de l Académie des sciences t. GXXI, p. n'io (1895).

EXPERIENCES DE M. J. PEIIRIN 3j

l'électrode N servait de cathode ; un pinceau de rayons entrait donc dans le cylindre de Faraday.

Aussitôt ce cylindre se chargeait d'électricité négative.

Le tube à vide pouvait être placé entre les pôles d'un électro-aimant. Quand on excitait ce dernier, les rayons cathodiques, déviés, n'entraient plus dans le cylindre. Alors il ne se chargeait plus. La déviation nécessaire pour cela était d'ailleurs très faible, et les bords de la face FG, couverts d'une poudre phosphorescente, brillaient encore très fortement lorsque déjà l'électroscope n'accusait plus aucune charge.

L'électrisation n'était pas due à un défaut de protection électrostatique, car la distance a^ a pu être portée sans inconvénient à 4 cm, et l'ouverture 8 a été remplacée par quelques trous d'épingle. Cette ouverture a même pu être fermée complètement par une mince feuille d'aluminium.

Les charges négatives introduites dans le cylindre de Faraday, très facilement mesurables, varient extrêmement d'une série d'expériences à une autre, suivant des causes multiples, parmi lesquelles l'intensité du courant inducteur dans la bobine et la raréfaction dans le tube. Dans une expérience citée comme exemple, une seule interruption du circuit primaire de la bobine suffisait pour faire pénétrer dans le cylindre de Faraday 3ooo unités électrostatiques GGS, soit io~^ coulombs. Dans les mêmes conditions la quantité totale d'électricité traversant le tube était environ 'loo fois plus forte.

Comme une partie seulement des rayons entrait alors dans le cylindre, on n'a là qu'une limite inférieure du rapport qui peut exister entre la quantité d'électricité que les rayons transportent et celle qui traverse le tube.

Les expériences précédentes peuvent s'interpréter de deux manières :

Ou bien les rayons cathodiques emportent nécessairement avec eux de l'électricité négative, comme le suppose la théorie de rémission ;

Ou bien ce sont des égaliseurs de potentiel qui, lorsqu'ils réunissent au cylindre ABCD la cathode N dont le potentiel est le plus faible, amènent un écoulement d'électricité négative de N vers ABCD, sans que le signe de cette électricité soit plus lié à leur nature que le sens du courant, dans un conducteur, n'est lié à la nature de ce conducteur.

Cette dernière hypothèse doit être rejetée ; en effet, en fer-