Charges par les rayons de Rôntgen. — D'une

(') On ne peut non plus supposer, comme Villari, que les rayons peuvent contourner les obstacles; cette expérience donnerait au contraire un nouveau moyen de vérifior leur propagation rcclili'^nc

36 J- PFRRIN.

façon plus précise, les surfaces cpii terminent, sur uu diéle( trique non gazeux, un tronçon de tube de force ainsi rencontié par les rayons se couvriront d'électricités <onLraires, en quantité précisément suffisante pour annuler le champ à Tinlérieur de ce tionçon. C'est ainsi que j'ai pu, sous Tinfluence des rayons de Ronfgen, charger des corps isolants, non rencontrés parées rayons (' ). Entre les armatures A, -V d'un condensateur plan {fig. lo),

Fig. 10.

je plaçais une lame P de paraffine parallèle à ces armatures, puis je faisais passer pendant quelques secondes un pinceau de rayons figuré en BC; qui ne rencontrait ni la paraffine, ni les armatures; enfin, je laissais tomber cette lame de paraffine dans un cylindre de Faraday, qui aussitôt se chargeait fortement. Par exemple, dans le cas de la figure, la charge était positive; recommençant alors Pexpérience en changeant le sens du champ électrique entre A et A', je constatais que la paraffine ainsi chargée positiveuieiit se décbargeait, puis se chargeait négativement.

Les mêmes expériences réussissaient quand, à la paraffine, je substituais une lame métallique tenue par un support isolant (^).

Dans le même ordre d'idées, j'ai fait passer un faisceau

(') M. t^ighi a également chargé des corps isolants par des rayons J^ontgen, qui rencontraient ces corps.

(^) Le cas est un peu différent, en ce sens que, sous l'influence du champ, il se développe sur le métal de l'électricité libre, dissipée par l'action des rayons, en sorte qu'il y a ici plutôt décharge que charge.

T\AY0J\S cathodiques et IIAYOJNS DE ROWTGEW . 87

de rayons suivant l'axe d'un tube creux en soufre (donc de paroi oparjue aux rayons) placé entre les armatures d'un condensateur plan. J'ai alors observé un effet de condensation, d'ailleurs faible, mais pas de décharge complète.

11. Théorie de V effet gaz. — Les faits qui précèdent peuvent s'exprimer d'une façon qui, sans contenir aucune hypothèse, forme un langage simple et facile.

On dira que, en tous les points d'un gaz où passent des rayons de Ronlgen, il se forme des quantités égales d'électricités positive et négative, ou, d'une manière abrégée, (pie ces rayons ionisent les gaz ('). S'il existe un champ électrique, les charges positives ainsi créées se meuvent dans le sens du champ et les charges négatives en sens inverse. Ces deux systèmes de charges décrivent ainsi les tubes de force où elles étaient d'abord contenues, jusqu'à ce qu'elles atteignent les conducteurs où se terminent ces tubes, conducteurs qui se trouvent alors déchargés.^ on jusqu'à ce qu'elles soient mécaniquement arrêtées par une surface isolante solide ou liquide, qui se trouve alors chargée. L'action sur les corps électrisés se présente ainsi non comme une propriété proprement dite des rayons de Rontgen, mais comme une conséquence nécessaire de l'altération que ces rayons font subir aux gaz qu'ils traversent. Rien ne prouve que ces rayons n'ionisent pas d'autres corps que les gaz. Mais, ce qui singularise à coup sûr les gaz, c'est la mobilité^ sous V influence dhin champ, des charges électriques une fois créées. A cette mobilité sont dues toutes les difféiences qui sépaient les électrolytes ordinaires et les gaz traversés par les rayons.

Je rappelle encore que ce langage ne contient aucune

(') Le mot à' ionisation n'implique aucune hypothèse moléculaire, et doit évoquer seulement l'idée d'une séparation d'électricités contraires, liée à la nature de la matière.

J. PEimiiv

hypothèse. Les charges créées dans les gaz ont une existence réelle, qui se manifeste non seulement aux extrémités des tubes de force où elles se meuvent, mais encore en un point quelconque de leur parcours. C'est ainsi que j'ai pu les arrêter au passage, ainsi qu'on l'a vu dans le parai^raphe précédent. C'est ainsi de même que, dans des recherches postérieures, Rutlierford a pu, saisissant cgaleujent ces charges sur leur irajei, les insuffler dans un cylindre cle Faraday où elles se manifestent par les phénomènes accoutumés (').

12. L'ionisation persiste quelque temps après le passage des rayons^ on se souvient, en eiïet, qu'on peut décharger un corps en insufflant sur- lui de l'air, d'abord traversé par les rayons. INJais, si l'on attend tioj) longtemps, pratiquement plus d'une seconde, cetie propriété disparaît, ce qu'on exprimera en disant que les charges d'abord produites se sont recombinées.

On voit ainsi, du même coup, que 1 ionisation peut se produire en Labsence de lout cliamp électrique. J'ai véritié, par les deux expériences quantitatives qui suivent, que cette ionisation ne s'accroît pas lorsque le champ existe, et qu'elle reste indépendante à la fois de la grandeur et delà direction du diainp.

13. Mesure de l ionisation. — Plaçons- nous, provisoirement, dans cette hypothèse où l'ionisation ne dépend pas du champ, et considérons, dans un gaz, le volume EFGH traversé à la lois par les lignes de force issues de la plaque ap liée à l'aiguille d'un éleciromètre, et par le cône de rayons ESH(//^'-. ii).

(*) Goltc expérience de Rutherfoid a un autre inlérèl : on conçoit, en effet, que, en tenant coiriple de la vitesse du courant d'aii', on puisse évaluer la vitesse des ions, dans un champ donné. lUitherford a ainsi trouve que les ions positifs et négatifs se mou\ aient à peu près avec la même vitesse, de i"" par seconde dans un cham[) de i voit par ccntimèlre.

RAYONS CATHODIQL'ES ET RAYOJNS DE llONTGEN. Sq

Sous l'iniluencc du champ, les charges éleclriques formées dans le volume EFGH se dirigent, les unes vers aj5

Fig. II.

et les autres vers A'. Si le champ est faible, avant (jue cette filtration soit complète, une partie de ces charges auront pu se recomhiner. La quantité d'électiicité reçue par seconde sur la plaque aj3 sera alors inférieure à la quantité formée dans le volume EFGH. Mais, si le champ croît beaucoup, toutes les charges, alors animées de vitesses beaucoup plus grandes, pourront échapper, et si de plus, c'est l'hypothèse, l'ionisation n'augmente pas, le débit accusé par l'électromèlre prendra une valeur limite.

Fig. 12.

( tchelle différente J

noo

Ch am p3

C'est en eÛei ce que j'ai vérifié : la distance des armatures A A' a varié de i"'^ à lo*^"" et leur différence de poten tiel de 2 à 220 volts. Le champ a donc varié dans le rap-

PERRIW.

port de I à I loo. Portant la valeur du cliamp en abscisses, et le débit correspondant en ordonnées, j'ai obtenu une courbe {fig. i 2) qui montre clairement que le débit atteint rapidement une limite fixe ( ^ ).

J'ai, en particulier, obtenu ce résultat par une 77ze7/iOC?e de zéro qui élimine l'influence des variations de la source de rayons. Sur un même électromètre (^fig- 1 3), j'ai opposé

Fig. i3.

#^ *''t''f--yyv

Aiguille

deux condensateurs identiques AA', A, A^, traversés par un même cône de rayons, mais où les plaques a^ et a, p<, liées toutes deux à l'aiguille, sont chargées d'électricités contraires, en sorte que l'aiguiile reste au zéro si le débit total est nul. J'ai ainsi constaté que le débit dans le premier condensateur ne variait pas de ^yjj lorsque le champ dans ce condensateur passait de la valeur v35o à la valeur 11 00 (220 volts par centimètre).

C'est ce débit limite qui mesure la quantité d'électricité ionisée dans le volume EFGH.

14. Supposons maintenant que l'angle des rayons et des lignes de force varie; il est déjà probable que cela ne

(') Depuis la publication de mes recherches (juin 1896), j'ai su que. (lès le mois d'avril, M. J.-J. Thomson avait également reconnu que la vitesse de décharge atteint une limite indépendante du potentiel des> corps chargés. Comme pour la mesure des forces éieclromotrices, il avait au reste alTaire à une décharge complexe comprenant l'efroi. métal, et des mesures concernant l'ofrct gaz seul éiaieni nécessaires.

IIAYOWS CATHODIQUES ET RAYOJNS DE ROJNTGEN. 4'

changera pas rionisalion; toutefois, il est bon de le véiifieidirectement.

Sans «l'arrêter au dispositif par lequel j'ai fait passer l'angle des rayons avec le champ électrique de la valeur 90'* à la valeur 45*^, je décrirai seulement l'expérience (jui m'a permis de passer du cas où les rayons sont perpendiculaires au cliamp à celui où ils lui sont parallèles.

AA' {fig- i4) est un condensateur plan à anneau de

Fig. 14.

li ilihonr:

garde où la plaque a^ est, comme précédemment, liée à l'aiguille d un électromèlre. En F, F', sont deux fentes étroites par lesquelles peut passer, sans effleurer leurs bords, un pinceau de rayons.

Le condensateur peut tourner autour d'un axe central, perpendiculaire au plan de figure, de manière à être traversé par un même rayon dans la direction i ou dans la direction 2. Enfin, la longueur de la plaque a ^ est exactement égale à la distance des armatures, soit à 5*"". De la sorte, dans les deux positions prises par le condensateur, le volume commun aux rayons et aux lignes de force émanées de la plaque a p est le même (').

(') Les fentes ¥, V ne Lroublent pas d'une niunière appréciable la distribution des lignes de force entre F et F', sauf en leur voisiuajie