ENREGISTREMENT PAR LA PHOTOGRAPHIE

Enregistrement, au moyen de la photographie, de l'action produite par les rayons N sur une petite étincelle électrique.

Bien que les rayons N ne produisent pas par eux-mêmes d'action photographique, il est néanmoins possible d'utiliser la photographie pour déceler leur présence et pour étudier leurs actions. On y parvient, comme je l'ai indiqué dès le ii mai 1903, en faisant agir pendant un temps déterminé une petite source lumineuse sur une plaque sensible, tandis que cette source est soumise à l'action des rayons N, puis répétant l'expérience pendant le même temps et dans des conditions identiques à cela près que les rayons N sont supprimés : l'impression produite est notablement plus intense dans le premier cas que dans le second. Gomme exemple de l'application de cette méthode, j'ai donné à cette époque deux photogravures dont la comparaison montre que l'eau, même en couche très mince, arrête les rayons N issus d'un bec Auer (,). Depuis, j'ai étendu ces expériences à l'enregistrement des actions produites par des rayons N d'origines diverses, et je l'ai perfectionnée comme je vais l'exposer.

(*) Voir p. 14.

Une petite étincelle électrique est la source lumineuse sensible la plus appropriée à ce genre de recherches : d'une part, en effet, elle est très actinique, et, d'autre part, on peut la maintenir, aussi longtemps qu'il est nécessaire, à la même intensité. Bien qu'il soit impossible d'obtenir une invariabilité absolue dans l'éclat de l'étincelle, comme ces petites variations se produisent d'une manière non systématique, leur influence doit

Fig. i,

tN*

disparaître dans l'impression totale reçue par la plaque au bout d'un temps de pose même fort court; j'ai pu d'ailleurs éliminer d'une manière plus complète encore cette cause de perturbation, par un croisement réitéré des expériences, ainsi que je vais l'expliquer.

La figure i représente une coupe horizontale de

ENREGISTREMENT PAR LA PHOTOGRAPHIE. o5

l'appareil employé. AB est la plaque photographique ayant 1 3cm de largeur; E est l'étincelle, renfermée dans une boîte de carton FGHI, ouverte seulement du côté de la plaque, et ne permettant à l'étincelle d'agir que sur la moitié OB de celle-ci; CD est un écran en plomb revêtu de papier mouillé, et solidaire du châssis qui contient la plaque. Les rayons N, provenant d'une source quelconque, forment un faisceau ayant la direction

Fier. 2.

rN'

et le sens NN'. Les choses étant ainsi disposées, les rayons N sont arrêtés par l'écran CD : l'étincelle, pendant qu'elle impressionne la moitié OB de la plaque, est à l'abri des rayons N.

Maintenant, donnons au châssis contenant la plaque' une translation vers la droite égale à la moitié de sa largeur {fi g- 2) : la moitié AO de la

plaque prend ainsi la place qu'occupait la moitié OB, et cette fois, l'écran CD, emporté par le châssis dans la translation, n'est plus interposé sur le trajet des rayons N : la moitié AO de la plaque reçoit donc l'action de l'étincelle soumise aux rayons N.

Gela posé, voici l'expérience : maintenons d'abord la plaque dans la première des positions indiquées ci-dessus pendant 5 secondes, puis dans la seconde position, également pendant 5 secondes ; ramenons-la à Ja première position, et recommençons un certain nombre de fois la double opération qui vient d'être décrite

Au bout d'un temps égal à un multiple pair de 5 secondes, par exemple au bout de ioo secondes, chacune des moitiés de la plaque aura posé devant l'étincelle pendant des temps égaux; seulement, pendant que AO posait, il y avait des rayons N et, pendant que OB posait, il n'y en avait pas.

Grâce à un agencement de guides et de butoirs, la manœuvre de va-et-vient du châssis peut être exécutée avec une sûreté et une régularité parfaites, malgré l'obscurité; un métronome sert à en régler le rythme.

L'étincelle a été produite par une petite bobine d'induction, dite appareil à chariot de du Bois- Reymond; elle éclate entre deux pointes mousses de platine iridié, soigneusement travaillées et polies; ces pointes sont fixées aux deux branches

ENREGISTREMENT PAR LA PHOTOGRAPHIE. 5j

d'une pince en bois que l'élasticité tend à fermer et qu'une vis micrométrique permet d'écarter. A une distance d'environ 2cm de l'étincelle, et faisant face à la plaque, est fixée une lame de verre dépoli : comme je l'ai indiqué précédemment, la lumière de l'étincelle produit sur ce verre dépoli une tache éclairée étendue, beaucoup plus facile à observer que l'étincelle nue, et donnant sur la plaque photographique des impressions d'une forme plus régulière. Le réglage de l'étincelle est la partie délicate de l'expérience. Il faut d'abord régler le courant induit, en modifiant, d'une part le courant inducteur, et d'autre part la position de la bobine induite, jusqu'à ce que l'étincelle soit très faible; on lave les pointes à l'alcool, puis on fait passer entre elles une feuille de papier sec, pour les essuyer et repolir leur surface; on agit ensuite sur la vis de la pince de manière à rendre l'étincelle aussi courte que possible, sans que toutefois les pointes risquent de se toucher au moindre ébranlement fortuit, ce qui la fait disparaître par intermittence.

Par des tâtonnements méthodiques, qui demandent parfois beaucoup de temps et de patience, on parvient à obtenir une étincelle à la fois régulière et extrêmement faible; elle est alors sensible à l'action des rayons N : si l'on dirige sur elle un faisceau de ces radiations, provenant d'une source quelconque, on voit la tache du verre dépoli augmenter d'éclat et d'étendue; en même temps que

sa partie centrale devient plus lumineuse, elle s'entoure d'une sorte d'auréole. On peut alors procéder à l'expérience photographique. J'ai fait environ quarante de ces expériences, en employant tour à tour pour produire les rayons N une lampe Nernsl, du bois comprimé, de l'acier trempé, des larmes bataviques, etc.; je les ai variées de différentes manières, par exemple, en changeant le côté de l'écran CD, en prenant un écran de zinc transparent pour les rayons N, etc. Plusieurs physiciens éminents, qui ont bien voulu visiter mon laboratoire, en ont été témoins. Sur cette quarantaine d'expériences, il y a eu un insuccès : les rayons N étaient produits par une Jampe Nernst, et, au lieu des impressions inégales attendues, on obtint deux images sensiblement égales; je crois que cet insuccès, unique du reste, doit être attribué à un réglage insuffisant de l'étincelle, laquelle, sans doute, n'était pas sensible. La figure donne une reproduction par la photogravure des épreuves obtenues avec des rayons N produits par une lampe Nernst.

La figure 4 donne de même le résultat d'une expérience avec des rayons N produits par deux grosses limes.

Bien que les photogravures soient loin de rendre d'une façon satisfaisante l'aspect des clichés originaux, elles montrent néanmoins l'influence des rayons N sur l'impression photographique.

Fig. 3.

Sans ravons N.

Avec rayons N, produits par deux grosses limes.

Fig. 5.

La longueur de l'étincelle étant perpendiculaire à l'axe du tube.

Fig. 4.

Sans rayons N.

Avec rayons N, provenant d'une lampe Nernst.

Fie. 5.

L'étincelle étant parallèle au tube.

N. B. — Les stries et la plupart des taches des figures n'existent pas sur les photographies originales ; elles proviennent de l'insuffisance de la photogravure pour rendre les images de cette nature.

Je donne encore (fig- 5) la reproduction de photographies montrant que les rayons N isâus d'un tube de Crookes sont polarisés.

Ces photographies datent du mois d'avril 1908; on n'a pas employé pour les exécuter la méthode du croisement réitéré des poses, laquelle s'appliquerait difficilement à ce cas, mais les expériences ont été répétées un très grand nombre de fois avec les précautions le plus minutieuses, et la constance des résultats en garantit absolument la valeur.

D'après ma Communication du 1 1 mai 1903, et d'après ce qui précède, on voit que, dès le début de mes recherches sur les rayons N, j'étais parvenu à enregistrer leur action sur l'étincelle par une méthode objective.

Sur une nouvelle espèce de rayons N.

Des observations faites au cours d'une expérience très complexe, et dont je dois la communication à M. le Dr Th. Guilloz, m'amenèrent à soupçonner qu'il devait exister une variété de rayons N qui, au lieu d'augmenter l'éclat d'une source lumineuse faible, diminueraient au contraire cet éclat. J'entrepris de rechercher des rayons de cette nature parmi ceux qu'émet une lampe Nernst. Lorsque, antérieurement, j'avais

étudié le spectre de celte émission dispersée par un prisme d'aluminium, je n'avais pas rencontré de telles radiations; je pensai, en conséquence, qu'il y avait lieu d'étudier de nouveau, plus minutieusement encore, la région très peu déviée du spectre. En explorant cette région à l'aide d'une fente étroite garnie de sulfure de calcium phosphorescent, je constatai sans difficulté que, dans certains azimuts, l'éclat de la fente diminuait sous l'action des rayons et augmentait au contraire quand on les interceptait à l'aide d'un écran mouillé : c'étaient bien les radiations cherchées; je les appellerai rayons N{ .

Le prisme en aluminium de 2rj0i3l dont je m'étais servi antérieurement suffit déjà pour ces expériences; toutefois, afin d'augmenter la dispersion, j'ai employé un prisme en aluminium de 6o°, puis un autre de 900. A Paide de ce dernier, j'ai étudié avec grand soin la région très peu déviée du spectre : le prisme était orienté de manière que l'angle d'incidence fût de 200; pour chaque radiation, l'on mesurait la déviation et l'on en réduisait l'indice; puis l'on déterminait la longueur d'onde à l'aide d'un réseau de Brunner au -^~ de millimètre, par le procédé que j'ai décrit précédemment (*). Le Tableau suivant donne les nombres résultant de cette étude, lesquels ont servi à con-

(') Voir p. 45.

SUR UNE NOUVELLE ESPÈCE DE RAYONS N. 6l

striure le diagramme ci-joint, où l'on a pris pour abscisses les longueurs d'onde, et pour ordonnées les indices diminués de l'unité.

Nature Longueurs

des rayons. Indices. d'ondes.

N! i,oo4 o,oo3

Ni 1,0096 o,oo56

Ni 1,0125 0,0074

N i}05»9 o,oo83

Chacune des divisions marquées sur l'axe des abscisses correspond à 0^,001, et chacune des divisions marquées sur l'axe des ordonnées correspond à un excès de l'indice sur l'unité égal à 0,0 1 .

Malgré tout le soin avec lequel les expériences ont été exécutées, les déviations sont si petites et, par conséquent, les indices si voisins de l'unité que le Tableau et le diagramme ne peuvent être regardés que comme une première indication sur l'allure de la dispersion dans la portion très peu déviée du spectre. Une conséquence importante résulte de ces mesures : c'est que les points correspondant aux rayons N et les points correspondant aux rayons N, se placent sur une même courbe, aux erreurs d'expériences près. L'étude de radiations moins réfrangibles encore que celles auxquelles je me suis arrêté m'a semblé actuelle-

ment impraticable. Afin d'éviter la confusion, j'ai été obligé d'employer une très grande échelle

pour les ordonnées; c'est pourquoi je n'ai pu porter sur le diagramme les résultats de mes mesures autérieures concernant les rayons N plus réfran-

gibles (*) : ces résultats donnent des points situés sur une branche de courbe partant du point le plus élevé du diagramme vers la droite, pour s'élever presque verticalement avec une faible inclinaison dirigée de bas en haut et de gauche à droite et une légère convexité tournée vers le haut.

Certaines sources semblent émettre exclusivement des rayons N, , ou du moins ceux-ci dominent dans leur émission : c'est ce qui a lieu pour les fils de cuivre, d'argent et de platine étiré. M. Bichat a constaté que l'éther éthylique amené à l'état d'extension forcée parle procédé découvert par M. Berthelot émet des rayons N1 ; lorsque cet état contraint prend fin, soit spontanément, soit sous l'action d'un léger choc, l'émission des rayions N< disparaît instantanément.

Les rayons N1 s'emmagasinent comme les rayons N : il suffît, par exemple, d'approcher un morceau de quartz d'un fil de cuivre tendu pour que le quartz émette ensuite pendant quelque temps des rayons N< .

Particularités que présente Paction exercée par les rayons N sur une surface faiblement éclairée.

Soit un écran phosphorescent, ou, plus généralement, une surface faiblement éclairée. Si Ton

( ' ) Loc. cit.

regarde cette surface normalement, on constate que l'action des rayons N la rend plus lumineuse: mais si, au contraire, on la regarde très obliquement, presque tangentiellement] on constate que Faction des rayons N la rend moins lumineuse : autrement dit, l'action des rayons N augmente la quantité de lumière émise normalement, tandis qu'elle diminue la quantité de lumière émise très obliquement. Si l'on regarde dans une direction intermédiaire, on ne voit aucun effet appréciable; c'est ce qui explique ce fait, constaté dans toutes les expériences sur les rayons N, que seul l'observateur placé exactement en face de l'écran sensible aperçoit l'effet de ces rayons. Gela montre aussi combien il serait illusoire de chercher à rendre un auditoire témoin de ces expériences : les effets perçus par les différentes personnes, dépendant de leurs positions par rapport à l'écran, seraient forcément contradictoires ou insensibles.

Les rayons que j'ai appelés rayons Nt ont une action inverse en tout de celle des rayons N : ils diminuent la lumière émise normalement et augmentent la lumière émise tangentiellement.

M. Macé de Lépinay a trouvé que les vibrations sonores augmentent l'éclat d'un écran phosphorescent pour un observateur qui le regarde normalement ('); j'ai constaté que, si l'on regarde tangentiellement l'écran, on voit au contraire la

( ï ) Voir Comptes rendus, t. CXXXVIII, p. 77 ; 1 r janvier 1904.