PL V Y
(13) X=K{i—g)fi—tog(e — +)
où X est la masse superficielle de l'écran en mg./cm?, V, est la vitesse initiale des rayons du thorium C/ et V la vitesse restante après la traversée de l'écran. La seule gran-
deur qui varie dans cette formule avec la nature de l’absorbant est le coefficient K.
Théorie de Bobhr.
Suivant la théorie de Bohr (!), on a pour la perte de vitesse d’un rayon « le long de sa trajectoire, l’expression
dv 1 16reL' 112800, (1) PERS log D uw m,m, Anve?
(JAN: Bou, Phil. Mag., 25, 10, 1913: 30, 981, 1915,
vest la vitesse de la particule «, æ le chemin parcouru ên cm, y la fréquence propre des électrons à l’intérieur des atomes traversés.
Les valeurs numériques suivantes sont adoptées : e = {4,744 1071 UES pour la charge élémentaire m,—=6,60 10% g pour la masse de la particule +
m,—=9,08 107% g pour la masse de l'électron.
L' est le nombre d’atomes par cm? lié au nombre d’Avoga-
dro L par l'équation L/ —“# où p est la densité, et A le
poids atomique. Le nombre. d'électrons non nucléaires par
; LN cm est alors donné par <<
Pour (1) nous pouvons écrire
, N étant le numéro atomique.
dv oN I CoNS’ (2) Tr —=C— [log v$ — + D og v + K,.| REA
en posant
Li6re* 1,123, :
TE nee 38 2 Pret (Or mm, = 2,66 X roftet K, — log Ra = 21,70 : , De?) £ et en exprimant v par W— — ceci donne V5 3 te C (3) WE = U,.10g w + LU, 3C Np NT Cr et : CG 1 LT Ci = 2 = F (log D — + D log v KR ) = S pour Ù D =] on a alors | d'w GS'0
(&) Ha eu On
bS SALOMON ROSENBLUM
D'autre part, on a suivant notre formule (13) pour w = 1
Mais observant que nous avons exprimé x en mg./cm?, on
di ARR AG RS ) trouve pour + (æ exprimé en centimètres
L div ____ 1.000p (9) RAA et finalement à Le £ Ge (6) RP1.000—=CG—=--S", ' 3.000 0 K— GS’
D'après Bohr, la formule (1) n’est valable que pour les numéros atomiques N < 10 et pour des vitesses assez grandes de l’ordre de 2,10° cm./sec. Cette dernière condition est Justement réalisée à l’origine de nos courbes de ralentissement (w — 1), effectuées sur des rayons « ayant une vitesse de 2,06 10° cm./sec.
La difficulté qui ressort pour la comparaison des résultats de la théorie aux données expérimentales du fait que T/N E log y n’est pas connu, est tournée par Kohlrausch (4 dans un travail récent, de la façon suivante :
2 ( 2Tynee
Soit R — PE
quantique principal, la fréquence limite s'écrit alors
, la fréquence de Rydberg et nr le nombre
En négligeant les effets d'écran électro-statique des électons et en confondant les orbites à nombre quantique prin-
cipal commun, Kohlrausch calcule les valeurs de * >: log »
() K. W. F, KonLrauscn, Phys. Zischr., 6, 1928, p. 153.
pour certains métaux et trace une courbe permettant de trouver les valeurs numériques de cette expression en fonction du numéro atomique N. Les tableaux ci-dessous permettent de comparer les valeurs de K suivant Bohr-Kohlrausch à ceux donnés par nos expériences.
Métaux Die AI" ETe NICE" Cure PA AS Cd Sn Pt )rAu | Ph
Numéro atomique N.| 3 13 26:10 28 |" 29 |: 46 || 47 |, 48 | 50 |- 78 | 79 [82
. Ë log y .137.70/39.53|40.37/40./44150.52|4r.18/41.22[41.25|41.30|41.89|41.91|41.93
SA 4.86| 3.08| 2.23| 2.14| 2.09| 1.43| 1.39] 1.36] 1.31| 0.72] 0.70] 0.68 Kcalculé AS 46-| 641 66 | 71 | 109 | 112 | 116 | 122 | 235 | 242 | 252 observé .127.7 [39 3 150.5 152.5 154.5 |71.1 | 70.3l71.1 |72 9 | 99 | 98 |98.5
L'accord approximatif qu'on trouve ainsi entre la théorie et l’expérience pour les corps des numéros atomiques faibles est assez remarquable, vu les nombreuses approximations dans l'évaluation des phénomènes (Remarquons qu’on améliore un peu l’accord entre la théorie et l'expérience en adoptant pour VAL. et le Li. la formule 14, voir p. 46). Des expériences ultérieures en préparation nous permettront d'examiner de plus près cette théorie dans le domaine des . corps de numéros faibles où elle s'applique particulièrement. Nous nous proposons également d'étudier le ralentissement des rayons « dans les gaz rares qui présente un intérêt spécial.
(:) Les valeurs de K calculées dans ce tableau suivant Bohr- Kohlrausch diffèrent de celles données par M. Kohlrausch dans le travail cité, une erreur systématique s'étant glissée dans le calcul de ce dernier. Les valeurs de K se trouvent dans ce travail multipliées par un facteur d'environ 1,31, ce qui fait apparaître l’accord entre la théorie et les données expérimentales meilleur qu’il n’est en réalité, surtout pour les corps de N atomique moyen.
60 SALOMON ROSENBLUM
Pouvoir de ralentissement.
Soient X, et X les masses superficielles de deux éléments de poids atomiques A; et À, provoquant une même perte de vitesse relative u.
Le rapport
définirait alors une grandeur que nous appellerons « rapport des pouvoirs de ralentissement » par atome de ces deux éléments. La notion du «pouvoir de ralentissement » est à rapprocher de celle du « pouvoir d'arrêt » déduite'en général de la courbe de Bragg.
En choisissant arbitrairement comme unité le pouvoir d'arrêt par atome d’une substance quelconque (en général on choisit l'air ou l’oxygène) différents auteurs ont donné des valeurs numériques des pouvoirs d’arrêt par atome pour plusieurs éléments.
Dans le tableau ci-après sont reproduites les valeurs expérimentales récentes des pouvoirs d'arrêt d’après Rausch von Traubenberg (1) et Consigny (?) et les valeurs des pouvoirs de ralentissement déduites de nos expériences.
Les nombres de M. Consigny sont déduits d’après les « équivalents en métal » qui correspondent aux mêmes couches d'air dans la courbe d’ionisation d'un faisceau de rayons à dans l’air. Les autres nombres expérimentaux sont cités d'après le Research Council de 1924 et sont dus à un travail d'ensemble sur les pouvoirs d'arrêt des différents métaux et gaz pour les rayons à de R, v. Traubenberg (1).
Ce dernier s’est servi de la méthode suivante pour déter-
(1) R. von TRAUBENBERG, Zetsch. für Phys., 2 (1920), p. 268. (?) Coxsiexy, C. R., 183 (1926), p. 1927.
+ PASSAGE DES RAYONS % A TRAVERS LA MATIÈRE Gr
miner les parcours totaux d’un faisceau homogène de rayons à dans les couches métalliques différentes.
Par laminage entre deux cylindres, dont les axes formaient un très petit angle, il arrivait à fabriquer des coins métalliques d’une pente régulière qu’il appliquait ensuite contre un écran au sulfure de zinc. Un fil activé dans le radon était placé à 1 millimètre de l’écran parallèlement au coin métallique. Le rayonnement $ était éliminé par un champ magnétique. L’épaisseur du coin à l'endroit où la luminosité cesse donne le parcours maximum des rayons « dans le métal dont est formé le coin.
Cette méthode doit être très délicate; les parcours des rayons à dans les métaux sont, en effet, de l’ordre de quelques centièmes de millimètre et la précision obtenue doit certainement varier avec la nature des métaux à analyser.
Pour permettre la comparaison, j’adopte pour le pouvoir de ralentissement de l’cer, la valeur 3,73, qui est son pouvoir d'arrêt, d’après R. v. Traubenberg.
Différentes formules ont été proposées comme expression des pouvoirs d’arrêt en fonction du numéro atomique Net
du poids atomique À (proportionnalité à A (Bragg), N+ (R. v. Traubenberg), N+ (Glasson). Nous proposons comme :
nouvelle expression . On voit d’après le tableau que
VN +4 cette expression donne une meilleure concordance avec les expériences. Pour les valeurs de N très grandes, elle tend vers VN. .
Nous avons été, d'autre part, frappé par le fait que les nombres expérimentaux pour les pouvoirs d'arrêt relatifs aux corps légers peuvent être représentés d’assez près par la
c: L re: :
Cette expression fait. ressortir d’une façon très nette que
62 SALOMON ROSENBLUM
l'absorption d'énergie par éléctron diminue lorsque N augmente. Comme d'autre part les électrons sont d'autant plus «liés » en moyenne dans l’atome que N est plus grand, on voit que les particules « perdent d’autant moins d'énergie dans leurs rencontres avec les électrons que ceux-ci sont plus
fortement liés.
be
2 a 0 u E RAI el 8 S ê
S Joss) & | 3 | FI “| HO Me e
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A £ = CE 2 = Emi Re & de —s ae
[ea E [e) É < CA Z FALIS 0 20 0.19 0.20 0.27 | 0.42 | 0.20 3 He, 0.38 |. 0.35 0.37 0:591-0-597 |1K0:32 3 Li 0,52 (0.46) | 0.49 0.51 0.70 | 0.78 | 0.42 4 Be (0.75) 0.61 0.63 0.80 | 0.84 | 0.51 OCT. 0.86 0.82 0.85 692 11:09: 0:67 7 N 0.96 0.91 0.94 0.89 | 1.11 | 0.74 SAURe 1.00 0.99 1.02 1,06 | 1.19 | o.81 12 Mg. 1:38 1,29 1.30 KLr227./92 17 06 13 Al 1.97 |°1.407) 1.28 1,36 1.36 SOS Lo LPO SUN CE SL) 14 Si ES) 1.42 1,41 1.A1 | 1:07 se r.18 17 Cl 1.76 t.60 1.56 1.58 -|=178 0.34 18 À 1.80 1,65 1.61 1,08 | x+78% 1239 20 Ca 1.78 1 75 1.09 1.68 | 1,88 | 1.49 26 Fe 1.96 (2.05) | 2.04 1,91 1.99 | 2.14 | 1.78 28 Ni 1.89 (2.07) | 2.13 1.98 3. 0342200787 29 Cu 2:007|F2:200 2,100) 2/77 2.00 2:12 | 02264 0F-O1 30 Zn 2 05 2°22 2,03 | 2.35 | 2,30 | 1.96 SbrBDe 27Dx 2.41 2.37-| 12.48 Hair 46 Pd. 2.78 | 2.80 2.741|°2:85.| 2,60 HAS 2 74h 2042851585 2.76 | 2.88 | 2,68 HerGd NA e207p 2.93 | 2.86 2,811|-02.97 | 2.68 5o Sn . .| 2.86 | 3.13 | 3.02 | 2.93 2,89 | 2.099 | 2.75 DES RSA AE) | 3.02 2.99 | 3.06 | 2.86 78 Pt 3.64 | (3.39) | 3.66 | 3,77 3.77 | 3.77 | 3.67 79 Au 3.79 | 3.73 |! 3,73: 3173 3.73 | 3.73 | 3.73 SrABbE 3.76 | 3.98 | 3.90 | 3 78 35 2780103.
S2STle 3 86 3.80 3.8 380 3.8
