JUILLET

L'action des rayons N sur une petite flamme me donna l'idée d'essayer s'ils n'exerceraient pas une action analogue sur un corps solide incandescent. A cet effet, un fil de platine, d'environ oram,i de diamètre et i5mm de longueur, fut porté au rouge sombre par un courant électrique. Sur ce fil, on dirigea un faisceau de rayons N émis par un bec

(l) Voir p. i5.

Auer à travers des écrans de bois et d'aluminium et concentrés par une lentille de quartz. On observait le fil à travers un verre dépoli fixé au même support que lui, à environ 3cm en avant. En déplaçant le fil, on trouve une série de foyers, comme avec les autres procédés propres à déceler les rayons N. Le fil étant placé à l'un de ces foyers, lorsque l'on interpose un écran de plomb, ou simplement la main, sur le trajet des rayons N, on voit la tache lumineuse formée sur le verre dépoli diminuer d'éclat; lorsque l'on enlève ces obstacles, la tache reprend son premier éclat. Ces actions ne semblent pas instantanées.

J'ai généralisé les expériences précédentes en employant, au lieu d'un fil chauffé par un courant électrique, une lame de platine de omm,i d'épaisseur, inclinée de 45° sur le plan horizontal, portée partiellement au rouge sombre par une petite flamme de gaz placée au-dessous. Un faisceau horizontal de rayons N concentrés par une lentille était dirigé sur la face inférieure de la lame, de façon à produire un foyer à l'endroit chauffé ; on observait la tache incandescente sur la face supérieure, sans interposition d'un verre dépoli. Les variations d'éclat sont exactement analogues à celles du fil. En observant, à travers un verre dépoli, l'intensité de l'éclairement produit sur la face inférieure de la lame de platine par l'ensemble de la tache incandescente de la lame et de la flamme,

on constate des variations toutes pareilles. On obtient encore les mêmes résultats si, au lieu de faire tomber les rayons N sur la face inférieure de la lame, par conséquent du côté où se trouve la flamme destinée à l'échauffer, on les dirige sur la face supérieure.

Les différents effets produits par les rayons N : action sur l'étincelle, sur la flamme, sur la phosphorescence, sur l'incandescence, conduisaient à penser que ces rayons pouvaient agir en échauffant les corps qui leur sont soumis. Pour soumettre cette question à l'expérience, j'installai une pile thermo-électrique de Rubens reliée à un galvanomètre à cuirasse. L'action des rayons N sur cet appareil a été absolument nulle, même dans les conditions les plus favorables, bien qu'une bougie placée à i2m de la pile donnât une déviation de omm,5 environ de l'échelle; j'ai opéré tant avec les rayons N provenant d'un bec Auer qu'avec ceux du Soleil, le 3 juillet dernier, à l'heure de midi : les rayons N étaient très intenses, car, en plaçant devant la pile un tube contenant du sulfure de calcium faiblement insolé, son éclat était de beaucoup augmenté et diminuait par l'interposition d'un écran de plomb ou de la main. M. H. Rubens a fait la même constatation, comme il a eu l'obligeance de me l'écrire; son appareil était encore beaucoup plus sensible que le mien. J'ai cru néanmoins utile de rechercher directement si le fil de

platine incandescent ne s'échaufferait pas sous l'action des rayons N. Pour cela, j'ai eu recours à l'étude de sa résistance électrique. Le courant qui parcourt le fil est produit par 5 accumulateurs; à l'aide de rhéostats très résistants, on règle l'intensité de façon que le fil de platine soit rouge sombre. Ce fil est tendu entre deux pinces massives de laiton A et B, qui sont reliées aux bornes d'un électromètre capillaire; sur l'un des fils de communication est iutercalée une force électromotrice, réglable à volonté, produite par dérivation du circuit d'une pile auxiliaire; cette force électromotrice est réglée de façon que l'électromètre soit au zéro. Toute variation de la résistance du fil de platine produit une déviation de l'électromètre. Or, les rajons N ayant été dirigés sur le fil, on n'observa aucune déviation du ménisque; l'interposition d'un écran de plomb ou d'un papier mouillé restait sans aucun effet sur l'électromètre, bien que l'éclat du fil éprouvât les variations accoutumées. Cela vérifie bien que les rayons N n'élèvent pas sa température. Je me suis, du reste, assuré que la méthode était suffisamment sensible par les expériences suivantes. A l'aide d'un rhéostat à fil, un aide faisait varier la résistance du circuit comprenant le fil de platine et les accumulateurs, et, par là, l'intensité du courant, mais pas assez toutefois pour que l'observateur aperçût une variation de l'éclat du fil; malgré cela, l'électro-

mètre était dévié de 3 divisions du micromètre oculaire. Voici encore un autre contrôle : une élévation de i° de la température du fil changerait sa

résistance dans le rapport I,0° environ; la différence entre les potentiels de A. et de B changerait dans le même rapport, puisque, la résistance extérieure au fîl étant très grande, l'intensité ne change pas ; dans mes expériences, cette variation dévierait l'électromètre de i5 divisions. Comme on ne constatait absolument aucune déviation, et que l'on

eût d'ailleurs pu apprécier aisément y de division,

l'élévation de température était certainement très

inférieure h -- x - = — de degré et, par conséi5 4 6o ° 7 r

quent, tout à fait insuffisante pour produire l'augmentation d'éclat observée. Il est ainsi surabondamment établi que l'augmentation d'éclat produite par les rayons N n'est pas due à une élévation de température.

Dans les expériences sur une lame de platine qui ont été décrites plus haut, l'augmentation d'éclat se montrait sur les deux faces de la lame. Etant donné qu'il n'y a pas d'élévation de température, ce fait semble paradoxal : comme, en effet, les rayons N ne traversent pas le platine, il semblait qu'il ne dût y avoir d'action que sur la face de la lame qui leur est exposée. Pour tout concilier, il fallait supposer que les rayons N, qui ne tra-

versent pas le platine froid, traversent le platine incandescent. J'ai alors repris l'appareil destiné à montrer l'action des rayons N sur une petite flamme, puis, derrière la lentille de quartz, j'ai disposé une lame de platine plus grande que la lentille. L'interposition d'un écran de plomb entre le platine et la source ne produisait aucun effet sur la petite flamme, ce qui vérifie l'opacité du platine. La lame de platine ayant été ensuite portée au rouge, on constata que l'interposition de l'écran de plomb diminuait l'éclat de la petite flamme : les rayons N issus du bec Auer traversent donc le platine incandescent.

Sur de nouvelles actions produites par les rayons N : généralisation des phénomènes précédemment observés.

Lorsque Ton dirige un faisceau de rayons N, soit sur une petite étincelle électrique, soit sur une petite flamme, soit sur une substance phosphorescente préalablement insolée, ou encore sur une lame de platine portée au rouge sombre, on voit la lumière émise par ces différentes sources augmenter d'éclat. Dans ces expériences, on opère sur des sources émettant spontanément de la lumière; je me suis demandé si l'on ne pourrait

3o RAYONS N.

pas les généraliser en employant un corps n'émettant pas de lumière par lui-même, mais renvoyant celle qui lui vient d'une soure extérieure. J'ai en conséquence fait l'expérience suivante : une bande de papier blanc, longue de i 5mm et large de 2mm, est fixée verticalement à un support en fil de fer; l'obscurité étant faite dans la salle, on éclaire faiblement la bande de papier en projetant sur elle latéralement un faisceau de lumière émis par une petite flamme renfermée dans une boîte percée d'une fente verticale.

D'antre part, les rayons N sont produits à l'aide du dispositif suivant : un bec Auer, muni d'une cheminée en tôle dans laquelle a été pratiquée une ouverture rectangulaire de 6omm de hauteur et de 2gmm ^e largeur? est enfermé dans une lanterne en tôle percée d'une fenêtre faisant face à l'ouverture de la cheminée, et obturée par une feuille d'aluminium. Devant cette fenêtre on place la petite bande de papier, éclairée comme il a été dit. Si maintenant on intercepte les rayons en interposant une lame de plomb ou la main, on voit le petit rectangle de papier s'assombrir, et ses contours perdre leur netteté; l'éloignement de l'écran fait reparaître l'éclat et la netteté : la lumière diffusée par la bande de papier est donc accrue par Faction des rayons N.

L'idée suivante se présenta alors : la diffusion de la lumière est un phénomène complexe dans

NOUVELLES ACTIONS PRODUITES PAR LES RAYONS N. 3l

lequel le fait élémentaire est la réflexion régulière, et, par conséquent, il y a lieu de rechercher si la réflexion de la lumière ne serait pas modifiée par l'action des rayons N. A cet effet, une aiguille à tricoter en acier poli fut assujettie verticalement à la place de la bande de papier de l'expérience précédente; d'autre part, dans une boîte complètement close, à l'exception d'une fente verticale pratiquée à la hauteur du bec Auer, et obturée par un papier transparent, une flamme était disposée de manière à éclairer la fente. En plaçant convenablement l'œil et la fente, on voit l'image de celle-ci formée par la réflexion sur le cylindre d'acier; la surface réfléchissante reçoit en même temps les rayons N. Il fut alors facile de constater que l'action de ces rayons renforce l'image, car, si l'on vient à les intercepter, cette image s'assombrit et devient rougeâtre. J'ai répété cette expérience avec le même succès en employant, au lieu de l'aiguille à tricoter, un miroir plan en bronze.

On obtient encore le même résultat en faisant réfléchir la lumière sur une face polie taillée dans un bloc de quartz; toutefois, quand les rayons N tombent normalement sur la face réfringente, leur action sur la lumière réfléchie disparaît, quelle que soit Tincidence de celle-ci, soit que cette action devienne nulle, soit qu'elle devienne seulement inappréciable. Pour que la lumière réfléchie par le quartz soit renforcée par les rayons N, il n'est pas

nécessaire que ceux-ci soient dirigés de l'extérieur vers l'intérieur du quartz : cette action a encore lieu lorsque les rayons N traversent la surface réfléchissante de dedans en dehors.

Toutes ces actions des rayons N sur la lumière exigent un temps appréciable pour se produire et pour disparaître.

Je n'ai pu, en variant l'expérience d'un grand nombre de manières, constater aucune action des rayons N sur la lumière réfractée.

Je ferai ici la remarque générale suivante concernant l'observation des rayons N. L'aptitude à saisir de faibles variations d'intensité lumineuse varie beaucoup d'une personne à une autre : certaines personnes voient du premier coup et sans aucune difficulté le renforcement que les rayons N produisent dans l'éclat d'une petite source lumineuse ; pour d'autres, ces phénomènes sont presque à la limite de ce qu'elles peuvent distinguer, et ce n'est qu'après un-certain temps d'exercice qu'elles parviennent à les saisir couramment et à les observer en toute sûreté. La petitesse de ces effets et la délicatesse de leur observation ne doivent pas nous arrêter dans une étude qui nous met en possession de radiations restées jusqu'ici inconnues. J'ai constaté récemment que le bec Auer peut être remplacé avantageusement par la lampe Nernst, sans verre, qui donne des rayons N plus intenses : avec une lampe de 200 watts les phé-

nomènes sont assez forts pour être, à ce que je crois, aisément visibles d'emblée par tous les yeux.

Sur Pemmagasinement des rayons N par certains corps.

Au cours de recherches sur les rayons N, j'ai eu l'occasion de constater un fait très remarquable. Des rayons N, produits par uu bec Auer enfermé dans une lanterne, traversaient d'abord l'une des parois, formée d'une feuille d'aluminium, de cette lanterne, puis étaient concentrés à l'aide d'une lentille en quartz sur du sulfure de calcium phosphorescent ('). Le bec Auer ayant été éteint et enlevé, l'éclat de la phosphorescence demeura, à ma grande surprise, presque aussi intense qu'auparavant, et, si l'on interposait un écran de plomb ou de papier mouillé, ou la main, entre la lanterne et le sulfure, celui-ci s'assombrissait : rien n'était changé par la suppression du bec Auer, sauf que les actions observées s'affaiblissaient progressive-

(*) Ce sulfure était fortement tassé dans une fente pratiquée dans une feuille de carton épaisse de omm,8; la largeur de la fente est de omm,5: sa longueur est i5mm. On obtient ainsi après insolation, une petite source lumineuse très sensible aux rayons N.

ment. Au bout de 20 minutes, elles existaient encore, mais étaient à peine sensibles.

En étudiant de près les circonstances du phénomène, je ne tardai pas à reconnaître que la lentille en quartz était devenue elle-même une source de rayons N; lorsque, en effet, on enlevait cette lentille, toute action sur le sulfure disparaissait, tandis que, si on l'approchait, même latéralement, le sulfure devenait plus lumineux. Je pris alors une lame de quartz épaisse de iomra, sa surface formant un carré de 5cm de côté; j'exposai cette lame aux rayons N émis par un bec Auer à travers deux feuilles d'aluminium et du papier noir. Elle devint active comme la lentille : lorsqu'on l'approchait du sulfure, il semblait, suivant l'expression de M. Bichat, que l'on écartât un voile qui l'assombrissait. On obtint un effet encore plus marqué en interposant la lame de quartz entre la source et le sulfure, tout près de ce dernier.

Dans ces expériences, l'émission secondaire par le quartz s'ajoute aux rayons N émanés directement de la source. Cette émission secondaire a bien son siège dans tonte la masse du quartz, et non pas seulement à sa surface, car, si l'on place successivement plusieurs lames de quartz l'une sur l'autre, on voit l'effet augmenter à chaque lame ajoutée. Le spath d'Islande, le spath fluor, la barytine, le verre, etc. se comportent comme le quartz. Le filament d'une lampe Nernst reste actif pendant

plusieurs heures après que la lampe a été éteinte.

Une pièce d'or, approchée latéralement du sulfure soumis aux rayons N, augmente son éclat (10) ; le plomb, le platine, l'argent, le zinc, etc. produisent les mêmes effets. Ces actions persistent après l'extinction des rayons N, comme dans le cas du quartz ; toutefois, la propriété d'émettre des rayons secondaires ne pénètre que lentement dans le sein d'une masse métallique : ainsi, si l'une des faces d'une lame de plomb épaisse de 2mra a été exposée aux rayons N pendant quelques minutes, cette face seule est devenue active; une exposition de plusieurs heures est nécessaire pour que l'activité atteigne la face opposée.

L'aluminium, le bois, le papier sec ou mouillé, la paraffine ne jouissent pas de la propriété d'emmagasiner les rayons N. Le sulfure de calcium la possède : ayant enfermé une dizaine de grammes de ce sulfure dans une enveloppe de lettre, puis ayant exposé cette enveloppe aux rayons N, je constatai que son voisinage suffisait pour renforcer la phosphorescence d'une petite masse de sulfure préalablement insolée. Cette propriété explique une particularité constante que j'ai signalée antérieurement, à savoir que l'augmentation de la phosphorescence par l'action des rayons N met un temps appréciable tant pour se produire que pour disparaître. Grâce, en effet, à l'emmagasinement des rayons N, les différentes portions d'une masse de

sulfure renforcent mutuellement leur phosphorescence; mais, comme, d'une part, l'emmagasinement est progressif, ainsi que je l'ai constaté directement, et comme, d'autre part, la provision emmagasinée ne s'épuise pas instantanément, il en résulte que, lorsque l'on fait tomber des rayons N sur du sulfure phosphorescent, leur effet doit croître lentement, et que, lorsqu'on les supprime, leur effet ne peut s'éteindre que progressivement (<).

Des cailloux ramassés vers 4h de l'après-midi, dans une cour où ils avaient reçu les radiations solaires, émettaient spontanément des rayons N : il suffisait de les approcher d'une petite masse de sulfure phosphorescent pour en augmenter l'éclat. Des fragments de pierre calcaire, de brique, ramassés dans la même cour, produisaient des actions analogues. L'activité de tous ces corps persistait encore au bout de 4 joursî sans affaiblissement bien sensible. IL est toutefois nécessaire, pour que ces actions se manifestent, que la surface de ces corps soit bien sèche; nous savons, en effet, que la plus mince couche d'eau suffit pour arrêter les rayons N. La terre végétale fut trouvée inactive,

(x) J'indique de nouveau ici que, d'une manière générale, il y a avantage, dans les expériences sur les rayons N, à remplacer le bec Auer par une lampe Nernst consommant 200 watts.