HÉTÉROGÉNÉITÉ DES RAYONS CATHODIQUES
Expérience de M. Birkeland (*) . — Un faisceau cathodique limité par une fente étroite F (fig. i[i) traverse un champ magnétique produit par deux petits électro-aimants. L'axe du champ est parallèle à la fente. Quand les électros ne sont pas excités on observe en B une raie lumineuse unique produite par la phosphorescence du verre.
Dès que le champ est produit, cette raie se déplace perpendiculairement au plan de la figure et en même temps elle se décompose en plusieurs raies distinctes, inégalement déviées, présentant ainsi un aspect analogue à celui du spectre d'un gaz incandescent (^).
La réfraction magnétique a donné un spectre de rayons cathodiques [fig. '23 (i et i)].
Le nombre des raies peut atteindre 3o ; il est essentiellement variable avec la disposition de la cathode et surtout le mode d'excitation du tube. Ainsi le spectre n^ i a été obtenu à la pression de o^"^",oo43, le courant primaire de la bobine ayant une intensité de 8,4 ampères.
Le spectre n° '2 correspond à une pression plus forte ; le courant primaire était de 1 2 ampères et de plus une étincelle était intercalée dans le circuit secondaire.
Le faisceau cathodique est donc formé de rayons diversement déviés par l'aimant et formant des groupes entièrement distincts.
(i) Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences, t. GXXIII, p. 492 (1897) et t. GXXVl, p. 228 (1898).
(2) WiEDEMAîS'N et Ebert avalent signalé en 1891 le phénomène de la dispersion magnétique.
DISPERSION ÉLECTllOSTATIQUE
Les expériences récentes de M. R.-J. Strutt (^) ont établi que le spectre cathodique dépend des particularités que présente la bobine d'induction. Avec une batterie d'accumulateurs on
'2'j. Fi g. 24.
a des rayons homogènes : le spectre se réduit à une seule ligne.
Dispersion électrostatique. Expérience de M. H. Deslandres (-). — Un faisceau limité par une fente F passe auprès d'un fil métallique T qu'on peut relier au sol ou à la cathode (fîg. i.\) et mobile à volonté.
Repoussé par ce fd, le faisceau est dévié et, comme dans l'expérience de M. Birkeland, se décompose en plusieurs groupes de rayons donnant autant d'images nettes de la fente F, séparées par des intervalles obscurs.
Ce spectre électrostatique est variable avec le dispositif d'excitation du tube.
L'emploi de l'appareil Tesla-d'Arsonval donne ce résultat remarquable que le spectre est réduit à une raie unique. D'après l'auteur de ces recherches, chaque groupe de rayons correspondrait à une oscillation simple de la décharge dans la bobine d'induction excitatrice.
M. J.-J. Thomson (^) a trouvé que, toutes choses égales d'ailleurs, la dispersion magnétique et la dispersion électrostatique donnent le même spectre.
(i) Philos. Mag., 5° série, t. XLVIII, p. 478 (1899).
(2) Comptes rend. .s d^s séances de l Académie des Sciences, t. GXXIV, p. 945 et 1247 (1897); t. GXXV, p. 373 (1897); t. CXXVII, p. 1210 (1898). (i) Philos, magazine (loc. oit.). t •
()8 HÉTÉHOGÉXÉITÉ J)ES HAYONS CATHODIQUES
Cause de la dispersion magnétique et électrique. — M. von Geitler (^) a étudié les phénomènes de dispersion en observant l'ombre cathodique d'un fil électrisé.
Le résultat de ces recherches est qu'il ne s'agit pas d'un phénomène d'interférence ou de diffraction, et l'auteur suppose que la cathode envoie successivement des trains d'ondes cathodiques distincts ayant des vitesses différentes. Toutefois il n'a pas pu vérifier expérimentalement que les émissions sont successives.
Nous avons repris cette idée et cherché à la justifier par les expériences suivantes (-) :
Un faisceau limité par un diaphragme à trou donne une tache fluorescente circulaire de 3 millimètres de diamètre sur la paroi d'une ampoule analogue à celle de la figure a'i. L'anode est placée dans un tube latéral étroit, de telle sorte que le courant ne peut passer que dans un seul sens.
L'appareil est relié aux bornes d'une bobine de Ruhmkorff sans trembleur, excitée par un courant alternatif. Une dérivation du même courant sert à produire un champ magnétique tournant qui remplace le champ fixe de l'expérience de M. Birkeland. Si l'émission était continue, la tache fluorescente décrirait à chaque tour du champ une demi-circonférence correspondant à celle des deux alternances qui peut passer dans le tube.
Ce dispositif équivaut à l'emploi d'un miroir tournant (42 tours) rigoureusement synchrone avec la décharge, mais il est beaucoup plus simple.
Si la pression est suffisamment réduite , on n'observe qu'une seule décharge, au moment où le voltage atteint son maximum. Ce phénomène se reproduisant à chaque période, on observe, par suite de la persistance des impressions, une tache fluorescente unique qui est immobile à cause du synchronisme. Si on élève peu à peu la pression, on voit apparaître successivement de nouvelles taches, distinctes de la première, et se disposant symétriquement par rapport à celle-ci sur la circonférence dont il est question plus haut. On peut en obtenir ainsi une vingtaine , occupant presque toute la demi-circonférence qui correspond à une demi-période (lig. i^). Ainsi,
(i) WiecL An7i.,U LXV, p. 1^3 (1898).
(2) Comptes rendus, t. GXXX, p. 750 (1900).
