INTRODUCTION

Ma première publication scientifique est de 1869. J'étais le collaborateur de M. P. Desains et nos observations simultanées à Lucerne et au Righi ont permis d’apprécier l’absorption exercée par la vapeur d’eau atmosphérique sur le rayonnement solaire.

Ma thèse de Doctorat ès Sciences, en 1873, a eu pour objet l’étude des phénomènes électrostatiques dans les piles, à circuit ouvert et à circuit fermé. C’était la première thèse française sur le potentiel électrique. A l’aide d'un électromètre à quadrants que j’ai construit et réduit à ses parties utiles pour mes mesures, j’ai vérifié commodément les résultats connus ou admis et j’ai fait valoir, par des exemples, l’avantage de la méthode électrométrique pour évaluer certaines résistances et la polarisation des électrodes.

En 1882, dans ma thèse de Doctorat en Médecine, sur le dosage de la matière colorante du sang par le spectrophotomètre, j’ai eu l’occasion de démontrer un fait nouveau : l’identité spectrale de la matière colorante du sang chez les divers Vertébrés.

Je me suis proposé en 1887 de perfectionner l’emploi du thermomultiplicateur en chaleur rayonnante. J’ai d’abord indiqué comment on peut obtenir une source de rayonnement très constante par un réglage spécial de la lumière du gaz d’éclairage; puis, par des dispositifs mécaniques qui limitaient d’une façon précise la durée du rayonnement incident, j’ai notable-

ment réduit le temps de refroidissement de la pile thermo-électrique. Mes dispositifs sont utilisaloles dans d'autres circonstances.

En 1889, la déperdition de l’électricité par des rayons lumineux très réfrangibles avait été l’objet de plusieurs recherches. On admettait que l’action ne s’adressait qu’à des corps chargés négativement. Mes expériences prouvent que, si la déperdition est moindre avec des corps positifs, elle est encore très nette. 11 y a même des cas où la déperdition positive est la plus forte.

L’action observée avec la lumière violette m’a conduit à étudier l’action de la lumière du jour et de la lumière diffuse. Dans ce cas, la déperdition négative peut encore avoir lieu et même être rapide avec certains métaux : zinc, cadmium et surtout aluminium, s’ils sont très fraîchement polis. Un verre rouge foncé supprime toute déperdition par la lumière.

La déperdition à l’obscurité est extrêmement faible et la même pour les deux électricités avec les métaux usuels. J’ai vu deux échantillons de bismuth, de provenance ancienne, offrir à l’obscurité, pour les deux électricités, une déperdition notablement supérieure à celle des autres métaux. J’ai publié cette observation, en avril 1898, en l’attribuant à la nature du métal. Les nombreux échantillons de bismuth que je me suis ensuite procurés n’ont plus présenté la même particularité et j’ai dû me contenter d’avoir signalé le premier exemple d’un corps devant à sa substance la propriété de perdre de lui-même l’électricité.

On n’avait que peu d’observations sur la déperdition en présence des corps incandescents : flammes, plaques chauffées, fils rougis par le courant, etc. J’ai constaté que, si une forte incandescence provoque les deux déperditions sur un conducteur voisin, à un degré d’incandescence moindre, c’est la déperdition négative qui est la plus accentuée. Une étude très développée m’a fourni de nombreux résultats intéressants. En voici un : en 1892, alors qu’il n’était pas question d’ionisation, j’ai fait voir qu’il n’est pas nécessaire qu’un corps incandescenL soit en présence du corps électrisé pour provoquer sa décharge. Cette décharge a encore lieu par les gaz qui ont été en contact avec le corps incandescent, alors que ces gaz sont projetés sur le corps électrisé et même refroidis par leur passage à travers un serpentin entouré d’eau froide et par leur mélange avec un gaz qui se détend. Enfin, si l’incandescence est telle que la déperdition soit unipolaire en face du corps incandescent (fil de platine faiblement rougi par un courant), il est remarquable que la déperdition reste encore unipolaire avec les gaz projetés et refroidis.

Mes recherches les plus étendues se rapportent aux radioconducteurs et, par eux, à la télégraphie sans fil.

Les corps conducteurs laissent passer l électricité, les corps isolants l’arrêtent; j’ai fait connaître des corps à conductibilité intermittente, à volonté conducteurs ou isolants. Je les ai appelés radioconducteurs, parce que leur conductibilité s’établit sous l’influence du rayonnement électrique émis par une étincelle; une limaille métallique est le type le plus connu de radioconducteur.

Je rappelle mon expérience principale. Quand on réunit les deux pôles d’un élément de pile par une limaille métallique, comprise dans un tube de verre entre deux tiges conductrices, le courant de la pile est arrêté par la limaille; un galvanomètre qui fait partie du circuit reste à zéro. Si une étincelle de bouteille de Leyde vient à éclater quelque part, le galvanomètre est dévié et reste dévié. La limaille est devenue conductrice et sa conductibilité persiste. En frappant sur le tube à limaille ou sur son support, le circuit s’ouvre, la conductibilité de la limaille disparaît; une nouvelle étincelle à distance ferme le circuit, on l’ouvre par un nouveau choc et ainsi de suite.

Cette expérience, que j’ai présentée en 1890, donne le moyen de fermer un circuit à distance; elle a conduit à la télégraphie sans fil de ligne dont elle est en effet une image réduite. Au poste d’arrivée, un opérateur peut ramener par un choc la limaille à son état primitif. Une succession de fermetures par étincelles, à des intervalles convenus, constituera une dépêche. L’opérateur devient inutile si, par des dispositions familières aux électriciens, l’inscription du signal et le choc du radioconducteur sont réalisés successivement par le courant lui-même, après sa fermeture par une étincelle. Une nouvelle étincelle détermine ensuite un nouveau signal et un nouveau choc.

En 1890 et 1891, je ne me suis pas borné à cette expérience. Après avoir reconnu l’existence d’un grand nombre de radioconducteurs, j’ai fait voir que leur conductibilité par l’étincelle donnait le moyen de provoquer à distance un effet quelconque du courant; j’ai montré' qu’une longue tige métallique, mise en contact avec l’excitateur à étincelles, remplaçait l’étincelle; elle agissait alors que l’étincelle était trop éloignée pour avoir une action directe (ces tiges métalliques ont été appelées antennes en télégraphie sans fil). L’effet de l’étincelle s’exerçait à travers les murs et lorsque

le radioconducteur était enfermé avec son circuit dans une caisse en bois ou en verre. L’action cessait si le radioconducteur se trouvait avec son circuit à l’intérieur d’une enceinte métallique. Mais, dans ce dernier cas, il suffisait de laisser sortir de l’enceinte un fil conducteur, isole d’elle, mais en contact avec un point du circuit du radioconducteur, pour que l’action d’une antenne extérieure se produisit de nouveau. Je ne cite que quelques points de mes recherches.

Dès le début, j’ai attribué la conductibilité du tube à limaille aux courants oscillatoires très rapides que l’étincelle de décharge d’un condensateur fait naître dans des tiges métalliques; ces courants produisent à distance, dans le circuit du tube, des courants induits de grande force électromotrice qui traversent la limaille.

En définitive, non seulement mon étude des radioconducteurs en 1890 et 1891 a établi les bases d’un nouveau chapitre de la conductibilité électrique, mais la réalisation pratique de la télégraphie sans fil y a trouvé tous ses éléments essentiels ( ' ).

Dans le résumé qui précède, il n’a pas été question d’ondes électriques, on n’a vu intervenir qu’une étincelle de condensateur et un radioconducteur. C’est que, de même que la lumière a été utilisée sans qu’on connût sa nature vibratoire, la télégraphie sans fil n’aurait eu besoin pour naître que d’un radioconducteur, jouant, par rapport à une étincelle, le rôle d’œil électrique. La télégraphie sans fil aurait pu précéder la télégraphie avec fil.

Toutefois, la remarquable démonstration que Hertz a donnée de la résonance électrique a puissamment aidé au développement de la télégraphie sans fil en introduisant l’idée de la syntonisation, c’est-à-dire de l'accord vibratoire des circuits des deux postes.

La télémécanique sans fil a pour objet la commande d’effets quelconques à distance, sans fil de ligne. Elle exige une sécurité plus absolue que la télégraphie sans fil, car la non-réalisation ou la réalisation inopportune d’un effet peut entraîner de plus graves conséquences que l’absence ou l’addition (*)

(*) Ce fut la pensée de M. Marconi lorsque, après ses belles expériences de 1899, entre Douvres et Wimereux, il m’adressa le 29 mars la dépêche suivante :

« M. Marconi envoie à M. Branly ses respectueux compliments pur le télégraphe sans fil à travers la Manche, ce beau résultat étant dû en partie aux remarquables travaux de M. Branly. »

d’un point dans une dépêche. J’ai cherché à organiser un système de commandes qui fût à l’abri des influences perturbatrices étrangères.

En premier lieu, supposant le poste récepteur hors de vue du poste transmetteur, j’ai proposé en iqo5 d’établir une entente entre les deux postes à l’aide d’une télégraphie sans fil qui part automatiquement du poste récepteur; elle prévient le poste transmetteur du moment où peut avoir lieu chaque commande et confirme la réalisation de chaque effet. Les modèles de poste que j’ai construits à mon laboratoire sont en état de fonctionner à quelques kilomètres. Lorsque des effets, soil indépendants, soit solidaires les uns des autres, ont été préparés au poste récepteur, on les déclanche séparément du poste transmetteur, au moment propice ; on les laisse persister individuellement autant qu’il convient, on contrôle de loin leur persistance à toute heure, on les suspend séparément à volonté. Il peut n’y avoir personne au poste récepteur.

Dans ces diverses opérations, aucune étincelle ne doit agir à contre- temps. Or la correspondance exclusive qu’on cherche à assurer entre deux postes par l’accord électrique ou syntonisation de leurs circuits est insuffisante; car, d’une part, une étincelle voisine très forte agit toujours; d’autre part, accidentellement ou par un jeu systématique, le courant oscillatoire des étincelles d’un exploseur peut être amené à la période commune aux deux circuits accordés et il y a encore action.

Pour obtenir une garantie certaine, j’ai construit et fait fonctionner deux dispositifs de sécurité. Ce sont : un interrupteur rotatif contre des étincelles accidentelles et un appareil à solénoïdes contre des étincelles prolongées.

Mes appareils sont indépendants de la syntonisation, mais ils n’ont pas pour but de la rendre superflue. On doit la rechercher : d’abord, parce qu elle accroît la portée des communications, et ensuite, parce qu’elle réduit le nombre des étincelles étrangères qui actionnent les appareils de sécurité.

J’avais constaté en 1890 que l’action d’une étincelle à distance était un cas particulier d’un phénomène plus général et que la conductibilité d’un radioconducteur était encore produite par le passage direct de courants de grande force électromotrice : courants continus, courants induits et surtout courants de décharges de condensateur. L’examen de ces différentes influences m’avait montré que les caractères de conductibilité restent indépendants du mode opératoire.

Depuis cette époque, je suis revenu sur des points particuliers des phénomènes <pie j’avais déjà observés, par exemple en décrivant des radioconducteurs sensibles ou intéressants : limailles d’or pur ou d’alliages d’or, colonnes de billes d’acier poli, feuilles métalliques minces collées sur verre, etc., ou en signalant des retours à la résistance sans choc, au moins partiels, paraissant spontanés.

Les radioconducteurs à contact unique, dont j’avais déjà fourni des exemples en 1891, m’ont conduit à un modèle dont j’ai fait connaître les avantages en 1902. C’est un trépied à pointes d’acier poli reposant sur un disque d’acier poli; je l’ai utilisé dans mon récepteur simplifié de télégraphie sans fil et je l’ai perfectionné récemment pour faciliter son adoption dans des postes mobiles.

J’ai montré qu’au lieu de produire un accroissement de conductibilité, les mêmes inlluences étaient parfois susceptibles de produire un accroissement de résistance. J’ai précisé en 1891 et en 1900 des conditions qui entraînent, pour certaines substances, l’une ou l’autre des deux actions opposées.

Revenant en 1898 sur le rôle d’arrêt d’une enceinte métallique complètement fermée, j’ai signalé des précautions imprévues qui doivent être prises pour qu’une étincelle extérieure soit complètement sans action à l’intérieur. L’absorption par différents milieux et par les liquides a été l’objet de quelques-unes de mes expériences; j’ai constaté en particulier qu’une épaisseur d’eau de mer de quelques centimètres suffit pour intercepter tout rayonnement électrique.

En partant de la théorie des neurones, il m’a semblé qu’on pouvait tenter l’assimilation de la conductibilité nerveuse à la conductibilité intermittente des radioconducteurs et essayer d’en déduire des conséquences thérapeutiques.

Mais, parmi les phénomènes qui se rattachent aux radioconducteurs, il en est un sur lequel j’ai appelé spécialement l’attention.

Il s’agit d’une résistance offerte parle contact de certains métaux qui était restée ignorée et que j’ai trouvée en 1895.

Dans la somme des résistances des diverses parties d’un circuit, il n’a jamais éLé question de résistance au passage entre deux métaux. Cette résistance peut cependant être considérable, alors même que les surfaces de

contact sont larges, nettes et bien appliquées. Si celte résistance est si longtemps passée inaperçue, c’est qu’elle est négligeable ou nulle avec les conducteurs usuels des circuits électriques : cuivre, argent, zinc, maillechort. lien est autrement avec d’autres conducteurs, surtout quand ils n’entrent pas dans la composition des circuits avec les métaux usuels. Parmi les métaux dont l’association donne lieu à de lortes résistances de contact, on peut citer le fer, le plomb, l’étain, le bismuth, l’aluminium. Leur résistance au contact sc montre variable, et, si ces métaux spéciaux avaient été les conducteurs de la pratique électrique, l’étude des lois des courants aurait peut-être été très compliquée.

La résistance au contact de deux métaux paraissait au premier abord indépendante des radioconducteurs, mais elle y a été ramenée par deux caractères : elle augmente parle choc et diminue par l’étincelle.

On peut justifier le rapprochement en formant une colonne de disques d’aluminium ou d’acier, on l’intercale dans le circuit d’une pile en même temps qu’un fil de platine fin et court, ce fil ne rougissant pas. Lorsqu’on fait éclater une décharge de condensateur à distance, le fil rougit; l’incandescence disparaît par un choc sur la tête de la colonne, elle se reproduit à l’occasion d’une nouvelle étincelle. En formant un circuit qui comprend simplement un élément Leclanché, une colonne de disques et un téléphone, on peut arriver à recevoir au son une dépêche transmise par étincelles.

A la sensibilité près, ces colonnes de disques se comportent comme des tubes à limaille. Leur défaut de sensibilité lient à ce que, en raison de la grande surface des disques, la densité des courants oscillatoires qui traversent la colonne par l’influence d’une étincelle est beaucoup plus faible qu’avec un tube à limaille.

Dans l’analyse de mes travaux qui va suivre, j’ai groupé le plus souvent les recherches relatives à un même sujet.