L.V NATURE ET l'oRIGINE DES RAYONS X

de l'almosphère. En de tels appareils, du reste, le vide, au contraire de ce que Ton pourrait penser est encore fort loin d'clre conaplet. M. Willianns Grookes en a donné d'après M. Johnston Stoney (1) une démonstration saisissante.

« Un centimètre cube d'air, a calculé M. Stoney, contient environ un sextillion de molécules. Par conséquent, un ballon de 13.5 centimètres de diamètre — dimension d'un appareil servant à Ciookes pour ses expériences — contient un nombre de molécules égal à

13 . 5;i XÛ . 5-236 X 1 . 000 . 000 . 000 .000 . 000 . OOO . 000, c'est-à-dire 1.288.253.350.000.000.000.000.000 de molécules d'air sous la pression ordinaire. Par conséquent, lorsque l'air du ballon est amené à ne plus exercer que la pression d'un millionnième d'atmosphère, il contient encore 1.288.252.350.000.000.000 de molécules, et si l'on perce le ballon à l'aide de l'étincelle d'induction, — étincelle qui détermine un trou tout à fait microscopique, — 1.288.251.061.747.650. 000. OOO. 000 de molécules devront rentrer par l'ouverture. S'il passe 100 millions de molécules par seconde, le temps nécessaire pour le passage de toutes ces molécules sera :

12 883 510 617 476 500 secondes ou 214 708 510 291 275 minutes ou 3 578 475 171 521 heures

(1) Philosophkal magazine, vol. 3G, p.

LKS HAYONS X

OU 149 103 132 147 jours

ou 408 501 731 iins(l). »

Cependant, en ces tubes où un nombre aussi prodigieux de molécules subsistent encore, alors que la pression y a été abaissée à des limites aussi faibles que celles réalisées par Crookcs, le passage de rélincelle électrique se caractérise par des effets nouveaux.

Au lieu de la fluorescence spendide qui, dans le tube de Geissler, illumine l'appareil entier, autour de l'extrémité du fil relié au pôle négatif de la source d'électricité, l'on constate un espace presque obscur et dans lequel cependant « existent des rayons capables d'impressionner une substance photographique, de rendre lumineux certains corps phosphorescents (verre, rubis, diamant, etc.) (Fig. 5), de produire divers effets calorifiques et mécaniques: ce sont les rmjons <:athodiques » (2).

C'est à ces rayons cathodiques venant heurter contre les parois du tube que sont dus les effets lumineux produits.

Cependant, ayant découvert un nouvel ordre de

(1) W. Crooiies. — La matière radiante, dans la Revue scientifique, -2' série, tome XVH, p. 39.j-

(2) L. Poincarré. — Les rayons cathodiques et l'hypothèse de la matière radiante, dans la Revue générale des Sciences pures et appliquées, année 1894, p. 701.

LA NATURE ET l'OIUGINE DES RAYONS X o9

pliénomènes, Crookes loul nalurellement devait se trouver conduit à en chercher l'interprétation. Ses études à cet égard l'amenèrent à formuler sa fameuse théorie de la matière radiante .

FiG. s. — Phosphorescence de corps solides, rubis, sous l'action des rayons cathodiques.

Si l'on considf;re un gaz sous la pression ordinaire, l'on sait qu'il est formé d'un nomhre énorme de molécules accumulées les unes auprhs des autres et se mouvant librement. Cependant, en raison de l'immense quantité de ces éléments primordiaux constitutifs des gaz, les limites du parcours qu'une molécule peut accomplir sans venir heurter contre une autre molécule voisine sont fatalement extrêmement réduites. Mais, dans un milieu raréfié comme celui des tubes de Crookes,

il n'en est plus de même; ici, en efl'et, le nombre des molécules ayant diminué alors que le volume de l'enceinte est demeuré constant, la longueur moyenne de « la course libre » de chacune d'elles s'est accrue en proportion.

Fia. 6. — Phénomènes lumineux différents avec le verre des lubes.

Crookes admet que dans les gaz à cet état particulier où la raréfaction « a tellement allongé la course libre moyenne des molécules, que le nombre des collisions qui ont lieu en un temps donné est devenu pour ainsi dire absolument négligeable, et que les molécules peuvent suivre sans obstacles leurs mouvements ou leurs lois propres » la matière se présente sous un quatrième état, qu'il appelle état radiant, « lequel est aussi éloigné de l'état gazeux que celui-ci l'est de l'état liquide. »

LA NATURE ET L'oRIGINK DES RAYONS X GI

I Celle malière radianle, évidemmenl, présenle ,!(îs propriétés particulières caractéristiques.

Ainsi, sous l'influence de l'afflux électrique, les molécules la composant peuvent s'animer de mouvements très rapides de répulsion et d'at-

FiG. 7. — Tube de Crookes : zone obscure du pôle négalii ou cathode.

traction, et donnent alors lieu à de véritables « bombardements moléculaires » qui se traduisent à nos yeux par des phénomènes lumineux affectant des formes diverses : bandes lumineuses, auréoles, stratifications colorées, etc. [Fig. 6, 7 et 8.)

Crookes, au surplus, par des expériences des plus variées et d'une merveilleuse ingéniosité s'efforça de démontrer la réalité de son hypothèse.

LKS RAYONS X

En faisant tomber le courant moléculaire produit dans son tube par le passage de l'étincelle sur du diamant, sur du rubis [Fig. 5), sur des verres de différentes natures, il fit voir que partout où frappe la matière radiante, elle détermine une action

FiF. 8. — Tube de Crookes : Stratificalions de la matière radiante.

phospliorogénique énergique; en comparant la direction des rayons émanant de la cathode (électrode négative) dans un tube de Geissler et dans un tube de sa composition absolument semblable dans ses dispositions matérielles {Fig. 9), il montra sans réplique qu'elle se propage toujours en ligne droite (1), si bien qu'un écran interposé sur sa route provoque derrière lui la formation d'une

^1) Avant Crookes, Hillorf avait déjà constate cl démontré expérimcnlalemeut celle propriété des rayons émanant de la cathode.

FiG. 9. — Expérience de lliltorf monlranl la propagalion reclilignc des rayons calhoduiues.

A droite un lube de Hiltorf dans lequel les rayons cathodiques suivent un chemin rccliligne ; à gauche un tube de Geissler dans lequel les rayons parlant de la cathode « f-c divisent en trois l'aiscaux dirigés vers les trois a:iodes.

Fio. 10. — Rayons interceplés par une croix métallique. a Cathode ; b écran métallique relié à l'anode P ; d ombre portée par l'écran.

ombre [Fig. 10). Mais, ce n'est pas tout; Crookes constata encore que la matière radiante exerce une action mécanique énergique siir les corps qu'elle vient frapper {Fig. 11), si bien que le bombardement des molécules est capable de mettre en mouvement une roue légère installée à l'intérieur du tube {Fig. 12), ou encore de provoquer la vibration FiG. 11. — Action d'une lame métallique inclinée qui mécanique de ^^^^^ ^^^^.g entendre un son percepdiantf " tible à l'oreille [Fig. 11), qu'elle est

LA NATURK ET L'ORlGlNE Dï:S RAYONS X bo

t dé viable par un aimant {Fig. 13), et qu'elle produit enlîn de la chaleui- lorsqu'elle est arrêtée dans son mouvement [Fig. i^)-

Cependant, en dépit de l'ingéniosité de ces démonslralions, les savants n'adoptèrent pas sans

Fig. 12. — Roue mise en mouvement par les rayons de Crookes.

f^^scussion les idées émises par le physicien anglais.

M. Goldsteinle premier, puis Hertz, Wiedeman, Ebcrt, Jaumann, instituèrent à leur tour des recherches dont le résultat fut de battre en brèche la théorie cin-^tique de la matière radiante. Enfin, l'expérience de M. Lenard amenant les rayons cathodiques en dehors du tube où ils se trouvent

produits, — expérience dont nous avons rapporté les dispositions essentielles dans notre précédent