CHAPITRE XIII

EXPÉRIENCES DE M. LENARD (M

Rayons cathodiques dans l'air à la pression ordinaire- — M. Lénard s'est proposé d'étudier les rayons cathodiques en dehors du tube à vide où ils se produisent. La propriété que ces rayons possèdent de se transmettre au travers de feuilles métalliques minces permettait de résoudre le problème. Il importe d'ailleurs peu qu'il s'agisse d'une transmission réelle ou d'une émission secondaire par la lame mince jouant le rôle de cathode (^).

L'appareil producteur de rayons était constitué par un tube -de verre T (fig. 34) muni d'une cathode G entourée par Fanode A, et placé dans une boîte métallique reliée au sol.

La partie originale et caractéristique de l'appareil était une petite ouverture F pratiquée dans la paroi anticathodique du tube, et fermée par une feuille d'alupainium de o'^^"\oo3 d'épaisseur, sur i^"*^\7 de diamètre seulement.

Cette feuille était mastiquée sur une plaque métallique ser- A^ant de base au tube T ; une capsule métallique ?n percée d'une petite ouverture recouvrait intérieurement la fenêtre qui se trouvait ainsi protégée contre toute action électrostatique.

Les rayons émanés de la cathode traversaient la fenêtre d'aluminium et pouvaient ainsi être observés soit dans l'air

(i) Wled. Annalen, t. II, p. '225 (1894); t. LU, p. 2'i (1894); t. LVÏ, p. 255 (1895); t. LXIII, p. 253 (1897); t. LXIV, p. 279 (1898); t. LXV, p. 5o4 (1898); Lumière électrique, t. XLYIÏI, p. 241; t. LU, p. 291, 338, 388, 439. Eclairage électrique, t. YIII, p. 279; t. XY, p. 124; t. XYIII, p. 1 15.

(2) J.-J. THOMSO^'. Récent Hesearches in Electricity and juagnetisfii, p. 126.

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extérieur, soit dans un tube placé à la suite de F et destiné à contenir divers gaz^ raréfiés ou non.

Une bobine d induction fournissait le courant nécessaire à l'excitation du tube producteur.

A la sortie de Tappareil, les rayons pénétrant dans Tair se diffusent très fortement. L'air devient légèrement luminescent au voisinage de la fenêtre, jusqu'à 5 centimètres environ de celle-ci.

Les corps cathodoluminescents s'illuminent dès qu'on les place près de la fenêtre, aussi bien latéralement qu'en face de celle-ci. Une feuille de papier recouverte de pentadecylpara-

Fig. 34.

tolylcetone placée normalement à la plaque de fermeture du tube s'illumine vivement suivant un demi-cercle ayant pour centre la fenêtre de sortie. L'émission des rayons est donc très diffuse.

L'interposition d'une lame très mince de métal, de verre soufflé, de collodion, d'eau de savon, atténue plus ou moins la phosphorescence mais ne la supprime pas ; les rayons peuvent donc traverser des corps solides ou liquides de faible épaisseur.

Les rayons Lénard, comme on les appelle ordinairement, sont déviés par un champ magnétique ; la phosphorescence permet de constater aisément cette déviation.

Si on place au-devant de la fenêtre un diaphragme percé

d'un trou, et un peu plus loin un écran phosphorescent, l'illu-

. mination ne correspond pas à une propagation rectiligne, la

largeur de la surface éclairée indique une diffusion notable

(dispersion en buisson).

Les expériences de M. Lénard ont fait connaître des proprié tés nouvelles des rayons cathodiques. Un corps électrisé (positivement ou négativement) un électroscope par exemple, perd

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rapidement sa charge quand on le place devant la fenêtre cathodique. L'air traversé par ces rayons devient en quelque sorte conducteur et reste tel quelques instants après que l'appareil a cessé de fonctionner : aussi la décharge peutelle avoir lieu à plus de 3() centimètres de la fenêtre, bien que les rayons ne puissent franchir cette distance dans l'air.

Si on empêche l'air irradié d'arriver à l'électroscope (au moyen d'un courant d'air), la décharge ne se produit plus (à partir d'une distance de la fenêtre égale à 5 centimètres environ).

Les rayons Lénard provoquent la condensation des vapeurs : on observe facilement la formation d'un brouillard avec l'air humide ; le résultat est naturellement beaucoup plus net en exposant aux rayons un jet de vapeur transparente amenée par un tube.

Gomme pour la décharge électrique, l'air irradié acquiert et conserve quelque temps la propriété de provoquer la condensation. Ce phénomène n'est pas sans quelque analogie avec l'expérience d'Helmholtz, consistant à déterminer la condensation de vapeur sursaturée en la faisant passer sur une électrode chargée négativement.

]3 'après M. J.-J. Thomson (^), cette condensation résulte de l'action d'un champ électrique non uniforme, même pour un espace très petit, tel qu'il peut être produit par des particules infiniment petites chargées d'électricité. Cette conclusion, antérieure aux expériences de Lénard, est tout à fait favorable à r hypothèse de la matérialité des rayons cathodiques.

Une plaque photographique est impressionnée par les rayons Lénard. Ceux-ci- possèdent également la propriété d'ozoniser l'air qu'ils traversent.

Rayons cathodiques dans les gaz à diverses pressions. — L'addition, à l'appareil précédent, d'un tube auxiliaire adapté devant la fenêtre d'aluminium a permis à ^L Lénard d étudier la propagation des rayons dans différents gaz, à diverses pressions (fig. 35). Un diaphragme à trou placé au-devant de la fenêtre limitait un faisceau de rayons d'angle faible.

Le récepteur était soit l'extrémité fermée du tube T^ soit un

^i) Philos, mag., t. XXXVI, p. 3i3 (iSgl).