CHAPITRE VI
lonisation totale. — Etant donné la facilité avec laquelle on peut absorber, dans une petite chambre d’ionisation, la totalité d’un rayonnement mou donné, il était intéressant de déterminer quels sont, dans différents gaz, les courants d’ionisation qui en résultent. |
J'ai étudié à ce point de vue l’azote atmosphérique, l’oxvgène et l’acétylène, et trouvé que, pour des rayons produits par des différences de potentiel comprises entre 200 et 600 volts (4), les courants d’ionisation produits par l'absorption totale du rayonnement sont sensiblement égaux. L’azote a donné des valeurs du courant d’ionisation légèrement inférieures, mais il est difficile d'assurer que cette différence ne provenait pas d’une petite variation accidentelle dans l'intensité du rayonnement émis par le tube producteur de rayons. La comparaison entre l'azote et l’acétylène a donné pour l'absorption totale des rayons de 360 volts, les courants d'ionisation suivants (en unités arbitraires):
Noëtylènenn nee pre 18,6 série de 15 mesures ATUCENSN IP SREE 18,3 croisées.
Différentes anodes. — J'ai étudié aussi, dans le même
intervalle de tension le rayonnement de deux anodes identiques, comme forme, mais faites de substances (cuivre et carbone) ayant des nombres atomiques très différents.
(1) On a vu qu'à partir de 300 volts, la longueur d’onde minimum du rayonnement qui traverse la feuille de celluloïd mince, ne change sensiblement plus, par suite de la présence de la bande K d'absorption.
L'anode de cuivre était celle représentée sur la figure 2, la cathode de tungstène l'avait légèrement recouverte d'un dépôt de ce métal au début du fonctionnement de l'appareil. Pour avoir une électrode en carbone exactement de même forme,
l'anode
[°] cuivre A azote cuivre y oxygèns carbone x carbone
Courant d'ionisation CS) ©
j'ai recouvert l'anode en cuivre d'un dépôt de noir de fumée et remplacé le filament de tungstène par un filament de carbone, afin d'éviter que la pulvérisation cathodique éventuelle puisse changer la nature de la surface de l’anode.
La courbe représentée sur la figure 13 a été obtenue en por-
ô/ F. HOLWECK
tant en abscisses les différences de potentiel en volts entre les électrodes, et en ordonnées les courants d’ionisation, en unités arbitraires, obtenues en absorbant totalement dans l’azote et l'oxygène des rayons issus d’anodes de cuivre et de car- Dour an
J'ai trouvé que ces deux anodes émettaient toutes choses égales d'ailleurs, des rayonnements qui, une fois sortis du tube au travers de la feuille mince de celluloïd, possèdent la même intensité et la même répartition d'énergie entre Îles différentes longueurs d'onde du spectre continu. En effet, il a été trouvé expérimentalement que l'azote absorbe également les rayons issus de ces deux anodes, pour une mème différence de potentiel V entre les électrodes. La vérification a été faite pour l'intensité et la nature entre V= 230 et V —800 volts.
Je n'ai pas aperçu l'émission sélective du carbone qui aurait dû être caractérisée par un rayonnement, plus intense pour l’anode de carbone que pour les autres, à partir de la tension nécessaire pour déclancher les raies K (275 volts environ).
IL est probable que dans les solides conducteurs de l’électricité et de faible poids atomique frappés par des électrons, l'énergie rayonnée avec la longueur d’onde des raies caractéristiques est une faible fraction de l'énergie totale distribuée entre les différentes radiations du spectre continu Contrairement, dans les gaz, l'énergie semble émise uniquement avec la longueur d'onde des raies.
Essai de réflexion des rayons mous. — J'ai essayé de faire réfléchir un faisceau intense de rayons mous, tombant sous une incidence de 45°, sur différents miroirs. Les rayons réfléchis entraient dans une chambre d'ionisation réunie à un électroscope. Les miroirs employés furent : une nappe de mercure (cuivre amalgamé), un clivage frais d'un cristal de gypse et une face d’un gros cristal de pyrite. La longueur d'onde des rayons incidents a varié entre 4o et 70 À. Le résul-
RECHERCHES EXPÉRIMENTALES SUR LES RAYONS X Do
lat a été négatif, le pouvoir réflecteur des corps examinés, pour les rayons considérés, est inférieur à 1/100. L'émission. dé rayons secondaires est elle-même très petite.-
Ces essais sont à reprendre avec plus de sensibilité et des rayons de plus grande longueur d'onde.
Résumé et projets. — Les principaux résultats des recherches exposées dans ce Mémoire sont les suivants :
La prolongation des radiations X de grande longueur d’oude jusqu'au milieu de l’ultraviolét récemment étudié par Millikan.
La détermination des lois d'absorption des gaz (oxygène, azote, hydrogène) pour des radiations comprises entre Lo° et 100 À. FE
La détermination de la loi d'absorption d’un corps solide: entre 10 et 1.000 À. et la mise en évidence du maximum d'absorption existant dans cette région. -
La technique s’étant sans cesse améliorée au cours de ces expériences, j'espère pouvoir reprendre toutes ces déterminations avec plus de précision.
Parmi les résultats secondaires, les plus importants sont :
La détermination approximative de la discontinuité K d'absorption du carbone ; la mesure des ionisations totales dans différents gaz; la mesure du rayonnement de différentes anodes ; Putilisation d'une nouvelle méthode pour la détermination des potentiels de radiation et d'ionisation, et la production de rayons ultraviolets de, longueur d'onde connue.
De nombreux projets sont en cours de réalisation.
Par exemple, il me semble qu'il sera facile de prolonger, du côté des grandes longueurs d'onde, les courbes d'absorption des gaz en employant une tranche de gaz, à une pression connue, enfermée entre deux feuilles de celluloïd, et placée entre le tube producteur de rayons et l’électroscope.
On pourrait ainsi se rendre compte si. le maximum
06 F, HOLWECK
d'absorption a bien lieu pour la fréquence correspondant au potentiel d'ionisation.
En comparant, par la même méthode, l'absorption d'une certaine quantité de mélange tonnant avec l'absorption de la vapeur d'eau résultant de la combinaison de l'hydrogène à l'oxygène, on pourra, d'une façon très directe, déterminer si l'absorption moléculaire peut se calculer, dans ce domaine de fréquence, par la somme des absorptions atomiques.
Des expériences sont en cours pour déterminer, d'une façon précise, la place de la discontinuité K du carbone dans le celluloïd ; il est malheureusement impossible de déterminer la place des bandes K de l'oxygène et de l'azote qui se trouvent aussi dans le celluloïd, mais sont masquées par le carbone. Par contre, il sera probablement possible de déterminer la place de la discontinuité K du néon (en fermant le tube par de l’aluminium) et de la bande K du bore contenu dans le borure d'hydrogène.
On pourra probablement utiliser aussi l'effet photoélectrique, donné par les rayons mous, pour déterminer la place des bandes K des éléments plus légers que le carbone : bore, glucinium, lithium.
Il serait très intéressant d'essayer de disperser, par un réseau, les rayons très mous. A défaut de réseau, on pourrait tenter de les diffracter au travers de fentes fines.
Il est à souhaiter que les mesures qualitatives, publiées par Mile Laird (‘), sur l’absorption-du celluloïd dans le domaine des longueurs d’onde-étudiées par Millikan (300 à 1.000 A. }, soient reprises quantitativement
Enfin la méthode précédemment décrite permettant de déterminer les potentiels de radiation et d'ionisation, en séparant nettement les phénomènes et en contrôlant la nature de ja radiation émise par absorption, semble susceptible de . nombreuses applications. 1] faudra probablement renoncer à
(*) E. Laird, Phys. Rev. (15), 1920, p. 543.
l'emploi d’an appareil métallique, avec rodages graissés, et à l'usage d'une feuille mince de celluloïd, ceci pour être sûr de la pureté du gaz étudié. Mais on pourrait utiliser un appareil en verre de quartz avec une membrane mince en quartz pur très transparent pour l’ultraviolet.
