‹ Recherches spectrographiques sur l'absorption des rayons ultra-violets par les albuminoïdes, les protéides et leurs dérivésChapitre 7 sur 51 · DURE · texte numérisé non relu

DURE

Dans les modèles précédemment décrits, le liquide passe dans des tubes de caoutchouc. Le modèle B (fig. 11), à flacon réservoir soudé à la cuve, permet de ne mettre le liquide en contact qu'avec le verre, ce qui le rend préférable, où même seul utilisable daus certains cas *.

(is

Ces cuves sont complétées par Fadjonchon d'un mécanisme servant à maintenir à une distance exactement détermince et variable à volonté les deux rondelles de quartz entre lesquelles est comprise la couche liquide que traverse

la lumière.

1 Ces cuves on élé construiles, à mon entière satisfaction, par la maison Jobin, de Paris. Leur prix à varié entre 80 et 90 francs, avec obturateurs en quartz. Le modèle que représente en coupe axiale la fig. 9

a été établi en juillet 1905.

ee

Ce mécanisme (fig. 11 A) est constitué par une règle fixée à l'extrémité ouverte du corps de pompe el par un train de curseurs fixé à l'extrémité ouverte du piston (voir la fig. 10), La fixation se fait avec interposition de bagues en caoutchouc dur qu'enserrent les colliers formés chacun de deux demi-anneaux réunis par des vis.

La règle porte, sur une fraction de sa longueur, une division millimétrique (de 7 em. de longueur, par exemple). Le système de curseurs comprend : un curseur fenêtré dont un des bords, taillé en biseau, forme vermer, et un autre curseur muni en dessous d'une vis de pression et rendu so- Hdaire du premier par un écrou vissé sur la tige filetée qui prolonge le curseur à réglette. Le train de curseurs étant enfilé sur la règle, si on serre la vis de pression et tourne l'écrou moleté, on déplace le piston suivant l'axe. On le déplace plus rapidement, lorsque les épaisseurs consécutives différent beaucoup, par simple glissement, la vis de pression élant desserrée ; quand lécartement voulu est obtenu, 6n fixe le piston en serrant la vis. Si le mécanisme est construit el fixé correctement, le vernier doit marquer l'épaisseur 0 quand les faces internes des oblurateurs de quartz sont en contact. Le vernier étant au dixième, on ht le dixième de millimètre el apprécie le vingtième : c'est là une précision amplement suffisante, car ordinairement on n'examine pas d'épaisseur inférieure à 1 mm. La liqueur est-elle trop concentrée, on la dilue suffisamment pour se placer dans les conditions d'épaisseur qui permettent les mesures les plus exactes. Remarquons que le mécanisme qui est utilisé pour la propulsion, la fixation du piston et la mesure de sa course lui sert aussi de guide, de façon à ce qu'une génératrice donnée du pision corresponde loujours à une même génératrice du corps de pompe. Ilest indispensable que cette condition soit remplie pour obtenir la parfaite étanchéité de la cuve. Le constructeur marque par des entailles les génératrices qui doivent étre maintenues en coïncidence,

My à avantage à employer un support de cuve spécial, tel que celui représenté fig. 10. Deux gouttières en laiton,

réunies latéralement par des vis, embrassent la cuve dans sa portion moyenne qu'entoure un manchon de caoutchouc. Ce système de gouttières est porté par une tige filetée à guidage dont la hauteur est réglable au moyen de l'écrou moleté qui termine la colonne dans laquelle elle pénètre. Eufin la colonne repose, par un patin rainé, sur une règle métallique formant banc d'optique. Il est commode d'avoir deux de ces bancs d'optique. L'un, celui représenté fig, 10, est fixé à une plaque de marbre munie de poignées : il sert au transport de la cuve montée. L'autre, notablement plus long, est à poste fixe : il est orienté de façon à ce que l'axe du collimateur et l'axe de la cuve soient compris sensiblement dans un même plan vertical.

Sur la colonne on voit un collier immobiisé à la hauteur voulue par trois vis équidistantes. Ce collier présente deux bras terminés par des anneaux à vis servant à fixer des tiges qui supportent divers accessoires (réservoir, ete.) !

5. Conditions photographiques. — Voici la règle qui m'a dirigé dans le choix de ces conditions : obtenir des spectrogrammes suffisamment nets pour permettre des déterminations précises tout en exposant le moins longtemps possible à l'influence des ravons ultra-violets les corps dont on étudie le pouvoir absorbant. Il n'est pas douteux, en effet, que ces radiations, quand elles sont fortement absorbées, puissent exercer à la longue des actions chimiques énergiques et profondes. Je dois dire, pourtant, que cette influence ne s’est pas traduite d'une facon appréciable, dans les condi-

tions où j'opérais, pour les corps que jai examinés. Bien

! Une remarque au point de vue historique :

Divers modèles de cuves tubulaires ont été imaginés depuis le lactoscope de Donnée (1837), premier en date.

Mentionnons : l'hémoscope de L. Hermann (Pflüger’'s Archiv, IV. 209, 1871) et la cuve de Barx et Drscn (Trans. chem. Soc. EXXKKV, 1029, 1904); ces modèles, qui semblent être les meilleurs qui aient élé

décrits jusqu'à présent, sont encore vraiment défectueux.

souvent, j'ai recommencé deux, trois fois et plus une même série spectrographique avec Ta solution précédemment exposée, et jamais je ne me suis aperçu de la moindre différence

dans les résultats obtenus.

J'ai employé exclusivement, pour photographier les spectres d'absorption, les plaques 2° (de Lumière) au gélatino-bromure d'argent. L'émulsion ÆZ surpasse en sensibilité loutes les autres marques; elle a un grain très fin et tres régulier, et fournit des clichés excessivement purs el transparents. Ces plaques sont fortement impressionnées par les radiations comprises entre À 4810 À et 2 2025 À, qui conslituent la portion la plus étendue du spectre que Je me suis proposé d'examiner.

Pour les spectres d'émission qui servent à établir la table de conversion des déviations en longueurs d'onde, 1l est indispensable d'avoir des photographies d'une netteté 1rréprochable, et on gagne quelque chose à ce point de vue en se servant de plaques € anti-halo ». Les plaques extra-rapides {à étiquette bleue) de Lumière avec sous-couche rouge donnent d'excellents résultats

Le temps de pose est conditionné non seulement par la sensibilité des plaques, mais aussi par l'éclat du spectre.

On sait que l'éclat d'un spectre — dans le cas d'une lumière incidente d'intensité constante — est inversement proporlionnel à sa pureté, el que sa pureté est inversement proporlionnelle à la largeur des images de la fente.

Pour les spectres d'émission (Servant à repérer), on doit rechercher avant tout une très grande pureté, ce qui conduit à réduire autant que possible la largeur de la fente. Pour les spectres d'absorption, 11 est préférable au contraire de perdre quelque chose en pureté pour augmenter l'éclat et diminuer ainsi la durée de la pose ?. Jai adopté, pour pho-

Les plaques élaient développées dans un bain de rodinal, et fixées dons un bain d'hyposulfite de soude acide.

Les condilions qui abrègent le lemps de pose sont aussi avanta-

lographier les spectres d'absorption, une largeur de la fente constante et égale à Owm,010. Il convient, pour les spectres d'émission, d'utiliser une largeur de fente de Om 001 à Oum 005 seulement !.

Dans le cas des spectres d'émission, le lemps de pose dépend de Ta largeur de la fente, du métal (ou des métaux) dont on photographie le spectre, de la portion du spectre qu'on veut obtenir avec le maximum de netteté.

Dans le cas des spectres d'absorption, j'ai adopté un temps de pose constant et égal à 30 secondes dans les conditions movennes où J'opérais.

Avant de photographier les spectres d'absorption, Je prenais toujours une première photographie du spectre d'émission, c'est ce que j'appelle le spectre témoin qui permet d'apprécier d'une façon approximalive la valeur de l'éclairage. Je me suis efforcé de maintenir constante Fintensité de la source lumineuse : mais, quand je nv ai pas réussi suffisanwent, jai dû, pour obtenir une impression équivalente de fa plaque sensible, modifier de quelques secondes la durée d'exposition.

Au début de mes recherches, en rapprochant les résultats fournis par la photographie de ceux obtenus par Soret au moyen de l'observation avec l'oculaire fluorescent, javais cru qu'on rendrait ces résultats plus comparables et à peu près indépendants du mode d'acquisition en augmentant régulièrement d'une pelite fraction le temps de pose quand l'épaisseur de la solution absorbante croissait. En examinant ce point de plus près et pour un plus grand nombre de

seuses en ce qu'elles réduisent l'échauffement de Finducteur: ee point est à considérer quand on fait un grand nombre de photographies con séculives.

1 Je rappelle que je n'ai en vue, dans tout ce qui précède, que a région ultra-violette allant jusqu'à À 2000 À environ: si on veut photo. graphier les radiations de plus petites longueurs d'onde, les condilions sont différentes : il faut employer les plaques spéciales (sans gélatine) de Schumann, augmenter la largeur de la fente, rapprocher beaucoup

les électrodes de la fente, ete.

corps, je me suis mis à douter qu'il en füt ainsi. Je me suis donc décidé à ne plus introduire dans la durée de Ta pose une augmentation forcément trop arbitraire. Il sera entendu, par conséquent, qu'à moins d'indication contraire, cette durée a été uniforme pour toute la série de spectres d'absorption, photographiés sur la même plaque.

J'ai pu déterminer très exactement le temps d'exposition, au moyen dun chronoscope de Jaquet, grâce à la précaution que J'avais prise de placer la clef servant d'interrupteur dans uue pièce autre que celle où était l'installation spectrographique; on évite ainsi la faligue nuisible que causeraient l'éclat éblouissant et le bruit assourdissant du flux d'étincelles.

6. Réduction des observations en À. —— Cette réducon s'effectue au moyen des distances micrométriques des raies quand on connait les longueurs d'onde de quelques-unes d'entre elles.

Les spectres du cadnium et du zinc présentent des raies faciles à identifier, grâce à leur intensité et à leur répartition, qui suffisent comme points de repères fondamentaux pour la région spectrale que nous avons en vue.

On a assigné à plusieurs de ces raies des numéros d'ordre et constitué de la sorte une échelle conventionnelle des radiations très réfrangibles qui est adoptée par tous les spectroscopistes Les longueurs d'onde de ces raies (ou au moins de quelques-unes d'entre elles} ont été déterminées successivement, avec une précision toujours plus grande, par Mascart, Cornu, Hartley et Adeney, Liveing et Dewar. Kayser et Runge, Eder et Valenta, Exner et Haschek ?.

" CE Annuaire du bureau des longitudes pour 1908, p. 60S.

Les raies principales jusqu'au n° 25 ont été numérotées par Mascart: elles appartiennent au cadmium, sauf le n° 8 (à la limite du violet el de Fullra-violel) qui est une raie de Fair. Les raies plus réfrangibles ont été numérolées par Sorel: le n° 26 est encore une raie du cadmium, les raies 27, 28 et 29 appartiennent au zine,

RM NXNER UE. HASCHER.-- Wellenlängen-Tabellen für spek-

Pour une première orientation, on utilise de préférence le spectre du cadmium.

Les deux conditions essentielles à réaliser pour que les mesures soient précises et exactes sont :

En premier lieu, posséder un spectrogramme aussi net et aussi fin que possible. On en obtient d'excellents en se conformant aux règles énoncées précédemment,

En second lieu, effectuer les mesures avec une machine très perfectionnée. Les machines à diviser les lignes droites conviennent parfaitement en disposant sur le chariot une platine pour recevoir les élichés. Le modèle de la «€ Société genevoise pour la construction des instruments de physique », que j'ai utilisé, à une vis de translation corrigée de manière à pouvoir garantir l'exactitude rigoureuse du centième de millimètre,

J'ai mesuré ainsi la distance — à partir d'un zéro arbitraire —— des raies principales des spectres violets et ultraviolets du cadmium, du zinc et aussi du plomb, de l'air, ete.

En possession de ces valeurs, on peut déterminer approxinalivement la longueur d'onde d'une raie dont la distance est quelconque en se servant soit d'une formule d'interpolation, soit d'une courbe d'interpolation (interpolation graphi-

que).

A. Formules d'interpolation. — Deux sont particulièrement convenables: celle de Gibbs et celle de Cornu- Hartmann.

1° formule de GisBs !, — Soient X.N',N” les nombres

connus exprimant les distances linéaires de 3 raies qui se

tralanalytische Untersuchungen auf Grund der uliravioletten Funkenspektren der Elemente. Leipzig u. Wien, 1902.

Eder à publié de magnifiques reproductions par la photogravure (photocollographie) du spectre de ces différents métaux, qui sont extrémement précieuses pour ce travail d'identification par comparaison.

‘ Gress. — Sillimann's Journal of Science, juillet 1870. Citation d'après Sazer. — Traité d'analyse spectrale, 16, 1895.

suivent et dont la seconde est inconnue; soient 2,2’,2" leurs

longueurs d'onde : on à :

ee NES

ART , y me NÉ AAIN NE UN PNLE) “ 7e

S'agit-il d'une raie située en decà où au delà de deux autres connues, on à respectivement (par extrapolation) :

1 [2 ee N'—N ne — ee — == = & N'!—N N'—N 2 je ou No —N 119 = À nee, À L =: "11 ss 2).

N N NN nu TER dE > 20 formule de CorNu-HARTMANN. — Hartmann la proposé

une formule analogue à celle découverte antérieurement par Cornu?, et qui lui est préférable parce qu'elle simphfie les calculs.

Soit à déterminer la longueur d'onde 2 d'une raie dont la distance linéaire est s: on a :

De 0) Cette équation renferme trois constantes 4,, s, et c? qu'on détermine au moyen de 3 raies de longueurs d'onde connues À, À, À dont les distances linéaires, également con-

nues, Sont ss}; S, +: ON A:

! HaRrManx, — Publicationen des astrophysik. Observat.in Pots-

dam, XII, suppl., 1898.

* Cornu. — Ann. Ecole norm. sup., IX, 21, 1880.

On lrouvera des exemples d'applications numériques de la formule de Cornu dans Sazer (loc. cit. 75) et de la formule de Hartmann dans NécuLcéA (loc. eil., 165).

CE aussi Ener (loc, cit. 381) et Kavyser (op. cit., I, 324-399).

= G —h)(Ss—S:) Eu Ss(lo — 23) (S) =)

S. — or SO 3 —h) (s3—5) — (4 —2)(s—5) ee — ha) (=) (5580) S3— Si : ; co . (GE Ge y — A — — == Ls - à — == À — She Sp S> —— 59 SE © 1)

J'ai calculé, par l'une et par l'autre de ces deux formules, les longueurs d’ondulation d'un certain nombre de raies du spectre du fer et de celui de l'alliage d'Eder pour bien m'assurer que je n'avais pas commis d'erreur en identifiant les raies.

L'approximation à toujours été très satisfaisante et absolument probante.

B. Interpolation graphique. — La courbe représentant la dispersion prismatique en fonction de la variation de longueur d'onde conduit plus rapidement au même résulat: elle est facile à tracer quand on possède un certain nombre de repères (lignes Standards} convenablement distribués.

J'ai établi plusieurs de ces courbes à diverses échelles et pour les différentes portions du spectre photographié. Celle que jemploie le plus couramment est à une échelle assez réduite et s'étend de Cd 4799 A (raie bleue) à Cd 2265 A seulement ?,

La courbe en question à été construite en portant en ordonnées les longueurs d'onde — à l'échelle de? mallim. pour 3 unités d'Angstrüm: et en abcisses les distances mi-

crométriques à l'échelle de © mullim. pour 1 dixième de

millim. d'écartement des raies sur la plaque.

! Le prolongement de la courbe pour la portion plus réfrangible (jusqu'à À 2100 A) est, en effet, absolument superflu, car, sur mes spectrogrammes, l'absorption y est toujours limitée par des raies de l'alliage

d'Eder qu'on identifie avec certitude à première vue.

Considérons uniquement le segment de la courbe qui représente la partie ultra-violette du spectre (de 4 3960 À à 2 2265 A): les raies extrêmes y sont distantes de 339 muillim. sur l'axe des y et de 753 millim. sur l'axe des x; et, comme la différence de À entre ces raies est de 1695 À, une distance linéaire de mm. sur l'axe des x (soit 0,fmm. sur la plaque) correspond en moyenne, pour celte région ultraviolette, à 2,25 A. Pour les groupes extrêmes comprenant chacun 100 À, ce même rapport présente les valeurs moyennes de Îmm. pour 5,55 À (de 3960 À à 3860 A) et de fm. pour 1,00 À (de 2565 À à 2265 A).

7. Mesurage des spectrogrammes d'absorption. — En procédant par interpolation, comme il vient d'être dit, on arrive aisément à identifier toutes les raies principales du spectre d'émission considéré — spectre formé, dans le cas actuel, de lignes appartenant au cadmium, au zinc, au plomb, au fer et à l'air.

Remarquons que, presque toujours, sur les spectrogrammes d'absorption, les raies marginales sont précisément ces raies relativement brillantes ; or, comme les longueurs d'onde de ces raies sont actuellement connues avec une exactitude qui atteint au moins le cent-nullième de micron, on pourrait indiquer avec le même degré de précision les limites des zones absorbées.

Une telle précision semble, 11 faut le dire, dépourvue de toute signilicalion lorsqu'il s'agit des spectres d'absorption que nous avons en vue; et 1l faut ajouter qu'elle serait, dans les conditions présentes, tout à fait illusoire : on s'en rend compte en voyant combien la limite de l'absorption dépend de l'intensité relative des raies, si difficile à apprécier correctement.

Pour les délerminations absorptiométriques que nous avons en vue, On pourrait se contenter à la rigueur de la précision du mullième de micron ; mais il vaut mieux pousser la précision jusqu'au dix-millième de micron, e’'est-à-dire jusqu'à l'unité d'Angstrôm qui est, comme il a déjà été dit (p. 11,

en note), l'unité de longueur d'onde unanimement adoptée maintenant par les spectroscopistes. J'ai donc loujours exprimé les longueurs d'onde en unités d'Angstrôm. Evidemment, si on ne commet pas d'erreur dans l'identification des raies, on est assuré de l'exactitude des valeurs trouvées à l'unité d'Angstrôüm près. J'ai constaté que, dans la région ultra-violette examinée, pour la plupart des raies du spectre d'émission ublisé, il suffit de mesurer les distances sur la plaque au 10° de mim. près pour être certain de ne pas commettre d'erreur dans le travail d'identification, à condition de se servir d'une courbe d'interpolation établie comme celle décrite a-dessus; cela est dû à l'aspect particulier que présentent un très grand nombre de raies !. Dans les cas douteux, qui sont exceptionnels encore une fois, 1l faut recourir à linterpolation au moyen d'une des formules précitées et mesurer au besoin les distances avec une plus grande précision. Pour mesurer les distances au 10° de mm. près seulement (avec appréciation du 20e), j'ai fait construire un appareil spécial qui est beaucoup plus commode que la machine à diviser et relativement peu coûteux : c'est une modification du microscope de Nebelthau *. La platine se compose d'une plaque de verre fixée dans un cadre qui repose sur quatre colonnes : elle se meut d'avant en arrière sur deux glissières au move de pignons et de crémailières. Le déplacement est mesuré sur une règle divisée en nullimètres par un vermer au dixième. Le cliché est maintenu dans une position convenable, qu'on pourra toujours retrouver immédiatement, grâce à un système de butoirs formé de deux valets qui s'engagent par leurs bases dans la rainure en queue d'aronde d'une règle fixée par ses rebords latéraux au cadre de la platine, L'un de ces valets est immobilisé par une vis dans une position repérée; il forme avec la règle équerre d'appur.

1 Différences de groupement, d'intensité, de finesse (raies délices. diffuses ou nébuleuses), etc.

? Negecruau. — Zeitschr. f. wiss. Mikroskopie, XIII, 417, 1896.

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L'autre valet est mobile et vient s'appliquer par son bord interne sur la tranche du cliché opposée à celle qui butte contre le valet fixe (voir la figure 13).

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