JANVIER

Je me suis servi pour étudier la dispersion et les longueurs d'onde des rayons N de mélhodes toutes pareilles à celles que l'on emploie pour la lumière. Afin d'éviter des complications qui auraient pu résulter de l'emmagasinement des rayons N, je me suis servi exclusivement de prismes et de lentilles en aluminium, substance qui n'emmagasine pas ces ravons.

Voici la méthode employée pour étudier la dispersion. Les rayons sont produits par une lampe Nernst renfermée dans une lanterne de tôle percée d'une fenêtre close par une feuille d'aluminium; les rayons émis par la lampe à travers cette fenêtre sont tamisés par une planche de sapin épaisse de 2cm, une seconde feuille d'aluminium et deux feuilles de papier noir, afin d'éliminer toute radiation étrangère aux rayons N ; devant ces écrans, et à la distance de i4cm du filament de la lampe, est disposé un grand écran de carton mouillé, dans lequel a été pratiquée une fente de 5mm de largeur sur 3cm, 5 de hauteur, exactement vis-à-vis le filament de la lampe : on a ainsi un faisceau bien défini de rayons N; ce faisceau est reçu sur un prisme d'aluminium dont l'angle réfringent est de 2^°i5r et dont l'une des faces est disposée normalement au faisceau incident.

On peut alors constater que de l'autre face réfringente du prisme sortent plusieurs faisceaux de rayons N dispersés horizontalement : à cet effet, une fente de imm de largeur et de icm de hauteur, pratiquée dans une feuille de carton, est remplie de sulfure de calcium rendu phosphorescent; en déplaçant cette fente, on détermine sans difficulté la position des faisceaux dispersés, et, connaissant leurs déviations, on en déduit leurs indices : c'est la méthode de Descartes. J'ai constaté ainsi l'existence de radiations N dont les indices sont respec-

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tivement i ,04 ; 1,19; 1 ,29; • >36; i,4o; 1,48; 1,68 ; i,85. Dans le but de mesurer avec plus d'exactitude les deux premiers indices, je me suis servi d'un autre prisme en aluminium, ayant un angle de 6o° : j'ai retrouvé pour l'un des indices la même valeur 1,04 et pour l'autre 1,1 5 au lieu de 1,19.

Afin de contrôler les résultats obtenus au moyen du prisme, j'ai déterminé les indices en produisant, au moyen d'une lentille d'aluminium, les images du filament de la lampe, et mesurant leur distance à la lentille. Celte lentille, plan convexe, a un rayon de courbure de 6cm,63 et une ouverture de 6cm,8. La fente de l'écran de carton mouillé est élargie de manière à former une ouverture circulaire de 6cm de diamètre; la lentille est disposée à une distance connue, p centimètres, du filament incandescent, et l'on recherche, à l'aide du sulfure phosphorescent, la position des images conjuguées du filament. Le Tableau suivant donne les valeurs des indices trouvés, tant à l'aide des prismes qu'à l'aide de la lentille :

Pris

unes

. de 6o°.

Lentilles

de 27°i5'

Voici encore une vérification de ces résultats : Si l'on adopte pour le quatrième indice la valeur moyenne i,42> on calcule que, pour un prisme en aluminium de 6o°, l'incidence qui donne la déviation minimum est 4^° 1 9' et que cette déviation est 3o°38/; la déviation observée a été 3i°io'. Avec la même incidence, la déviation calculée de la radiation, dont l'indice est i,5, est 37°2o'; la déviation observée a été 36°. Avec la même incidence, la déviation calculée de la radiation, dont l'indice est 1,67, est 57°42'; la déviation observée a été 56°3o'.

Je passe maintenant à la détermination des longueurs d'onde.

A l'aide de la disposition décrite plus haut pour étudier la dispersion par le prisme de 27°i5', on obtient des faisceaux réfractés dont chacun est sensiblement homogène. En faisant tomber celui de ces faisceaux que l'on se propose d'étudier sur un second écran de carton mouillé percé d'une fente ayant iram,5 de largeur, on isole une portion très étroite de ce faisceau.

D'autre part, à l'alidade mobile d'un goniomètre on a fixé une feuille d'aluminium de manière que son plan soit normal à cette alidade; dans cette feuille est pratiquée une fente large seulement de ~ de millimètre et garnie de sulfure de calcium phosphorescent; le goniomètre est disposé de façon que son axe soit exactement au-dessous de la fente du second carton mouillé. En faisant

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tourner l'alidade, on repère exactement le trajet du faisceau, et l'on peut constater qu'il est bien unique et n'est accompagné d'aucun faisceau latéral, tel que pourrait en produire éventuellement la diffraction dans le cas de grandes longueurs d'onde.

On place alors un réseau devant la fente du second carton mouillé (par exemple un réseau de Brunner au ~ de millimètre); si maintenant on explore le faisceau sortant en faisant tourner l'alidade qui porte le sulfure phosphorescent, on constate l'existence d'un système de franges de diffraction, tout comme avec la lumière ; seulement ces franges sont beaucoup plus serrées et sont sensiblement équidistantes : cela indique déjà que les rayons N ont des longueurs d'onde beaucoup plus courtes que celles des radiations lumineuses.

L'écart angulaire des franges ou, ce qui revient au même, la rotation de l'alidade correspondant au passage de la fente phosphorescente d'une frange brillante à la suivante, étant un très petit angle, on le détermine par la méthode de réflexion, à l'aide d'une règle divisée et d'une lunette, un miroir plan étant collé à l'alidade. De plus, on mesure, non pas l'écart de deux franges consécutives, mais celui de deux franges symétriques d'un ordre élevé, par exemple, de la dixième frange à droite et de la dixième frange à gauche. De ces mesures d'angles et du nombre de traits du réseau B. 4

i)0 RAYONS N.

par millimètre, on déduit des longueurs d'onde en appliquant la formule connue.

Chaque longueur d'onde a été déterminée par trois séries de mesures effectuées avec trois réseaux ayant respectivement 200, 100 et 5o traits par millimètre.

Le Tableau suivant contient les résultats de ces mesures :

Longueurs d'onde.

Valeurs

Réseau emplo}

probables déduites

ndices.

de millim.

au Tôïï

de millim.

au rode millim.

des précédentes.

o,oo8i3

9,OII7

o,oi84

Désireux de contrôler ces déterminations par l'emploi d'une méthode toute différente, j'ai eu recours aux anneaux de Newton. Ces anneaux étant produits, en lumière jaune par exemple, si l'on passe d'un anneau sombre au suivant, la variation de retard optique dans la lame d'air est d'une longueur d'onde du jaune. Si, maintenant, avec le même appareil et avec la même incidence, on produit des anneaux au moyen des rayons N, et que l'on compte le nombre de> ces anneaux compris dans l'intervalle de deux anneaux sombres en

lumière jaune, on aura le nombre de fois qu'une longueur d'onde des rayons N est contenue dans la longueur d'onde du jaune. Cette méthode, appliquée aux. rayons d'indice i,o4, a donné pour longueur d'onde 0^,0080 au lieu de 0^,0081 trouvé à l'aide des réseaux, et pour l'indice j ,85 la valeur 0^,017 au lieu de 0^,0176. Bien que la méthode des anneaux soit inférieure à celle des réseaux, à cause de l'incertitude qui règne sur la position exacte des anneaux sombres dans l'expérience optique en raison de la nécessité de rendre ces anneaux extrêmement larges, la concordance des nombres obtenus par les deux méthodes constitue un contrôle précieux.

Dans le Tableau donné plus haut j'ai laissé subsister toutes les décimales qui se sont présentées dans le calcul des nombres déduits de l'observation. Bien que je ne puisse indiquer avec certitude le degré d'approximation des résultats, je crois cependant que les erreurs relatives n'atteignent pas 4 pour 100.

Les longueurs d'onde des rayons N sont beaucoup plus petites que celles de la lumière, contrairement à ce que je m'étais figuré un instant, et contrairement aux déterminations que M. Sagnac avait cru pouvoir tirer de la situation des images multiples d'une source par une lentille de quartz, images qu'il attribuait à la diffraction. J'avais observé précédemment que, tandis que le mica poli

laisse passer les rayons N, le mica dépoli les arrête, et aussi que, tandis que le verre poli les réfléchit régulièrement, le verre dépoli les diffuse : ces faits indiquaient déjà que les rayons N ne pouvaient avoir de grandes longueurs d'onde. Quand on veut étudier la transparence d'un corps, il faut avoir soin que sa surface soit bien polie : c'est ainsi que j'avais d'abord classé le sel gemme parmi les substances opaques, parce que l'échantillon dont je me servais, ayant été scié dans un gros bloc, était resté dépoli : le sel gemme est en réalité transparent.

Les radiations de longueur d'onde très courtes découvertes par M. Schumann sont fortement absorbées par l'air; les rayons N ne le sont pas : cela implique l'existence de bandes d'absorption entre le spectre ultra-violet et les rayons N. La longueur d'onde des rayons N augmente avec leur indice, contrairement à ce qui a lieu pour les radiations lumineuses*

Si l'augmentation de l'éclat d'une petite source lumineuse par l'action des rayons JN doit être attribuée à une transformation de ces radiations en radiations lumineuses, cette transformation est conforme à la loi de StokeSi