F/ RH

d'où

Pour obtenir Fépreuve précédente et d'autres analogues on avait /== 3e, 45, h = ic,2 et F = i,02.io12.

La plus grande difficulté qu'on ait rencontrée est de pouvoir déterminer la déviation S qui correspond à une valeur déterminée du produit KH dans le champ magnétique. Dans ce but on a fait plusieurs épreuves en inter-

posant une lame d'aluminium, sur une partie du faisceau, et tout contre la plaque. L'une de ces épreuves est reproduite fîg. 49, PL "VII. On doit observer que le bord le plus dévié de l'ombre correspond aux rayons les moins déviés par le champ électrique, et que, si l'écran vertical ne touche pas la plaque, le bord intérieur est formé par l'impression des rayons les plus déviés dont les trajectoires sont de l'autre côté de l'écran vertical (fîg. 20). En examinant ce bord intérieur on reconnaît que la limite des rayons les plus déviables s'étend plus loin au travers du papier qu'au travers de l'aluminium et du papier superposés. Les rayons les plus déviés dans le champ magnétique sont donc aussi ceux qui sontle plus déviés dans le champ électrique.

Si l'on mesure la déviation & pour la limite des ombres projetées dans les deux sens, on trouve pour l'ombre au travers du papier, 5 = oc,2<4 environ, et au travers de l'aluminium et du papier superposés S = oc,32. La différence paraît due à l'affaiblissement de l'intensité du rayonnement au travers de l'aluminium.

Pour mieux comparer les déviations électriques et magnétiques, on a disposé dans un champ magnétique de 190,6 unités GGS, un appareil semblable à celui qui vient d'être décrit, avec un écran plan vertical au-dessus d'une source linéaire située à 3e, 22 au-dessous d'une plaque photographique horizontale enveloppée de papier noir et partiellement couverte d'aluminium. La déviation magnétique du rayonnement donne lieu à une ombre portée, et l'intensité du champ avait été choisie pour que l'ombre fût à peu près semblable à celle qu'on obtient dans le champ électrique.

En outre, comme la source elle-même est dans le champ magnétique, les parties radiantes qui ne sont pas immédiatement au contact de l'écran décrivent des trajectoires circulaires qui viennent toucher tangentiellement l'écran un peu au-dessus de la source. On a tenu compte de cette petite correction dans le calcul des rayons de courbure des trajectoires au moyen de la déviation. On a ainsi obtenu, pour une limite de l'ombre portée qui a paru semblable à celle que Ion avait déterminée dans le champ électrique au moyen du papier noir, la valeur § = oc,3^i.

La largeur de la source linéaire du côté de l'ombre portée était environ oc,oo.

On a déduit de ces données la valeur : RH = 1791 .

Si l'on adopte pour la déviation électrique 6=oc,2^, on déduit de ces nombres :

u=2,37.1010 et - = 1,32.10\

Ces valeurs se trouvent voisines de celles qui ont été obtenues clans une série d'expériences beaucoup plus précises par M. Raufmann et dont nous parlerons ciaprès.

Dans les premières valeurs que j'avais indiquées ( 1 ) j'avais admis en nombre rond RH = 1600, pour la région limite du maximum d'impression, et j'avais adopté S = oc,4 pour la déviation électrique correspondante. On en déduisait

(1) Comptesreiulus de l'Académie des Sciences, t. CXXX,p. 81 0(26 mars 1900).

0 = 1,6. io10 et — = io7. Ces nombres paraissent devoir

être considérés comme trop petits tous les deux.

On verra plus loin toute l'importance qu'il y avait à obtenir des mesures plus précises et plus étendues. Cependant l'expérience qui précède a eu l'avantage de démontrer pour la première fois l'existence de la déviabilité électrique, de déterminer l'ordre de grandeur du phénomène, et enfin d'achever la démonstration de l'identité du faisceau déviable en question avec les rayons cathodiques.

J'avais encore déduit de ces expériences la conclusion suivante. Un rayon se propageant dans le sens des lignes de force du champ aura sa vitesse accélérée ou retardée suivant le sens de la propagation. Si la vitesse et la direction du champ (sens du déplacement d'une masse positive) sont de sens contraires, et si la charge e est négative on a :

x = - — F*2 + vj et -— = — F* + v0

2 m at m

comme le temps t est très petit on peut négliger le terme

en t2 et l'on a sensiblement x = vj. Pour x = 1e, t = — et

Cette faible augmentation de vitesse n'a pas été jusqu'ici mise nettement en évidence, bien que M. Dorn ait cru pouvoir lui attribuer l'observation dune augmentation

T. SLVI. 23

de la phosphorescence produite par les rayons d'une substance radioactive lorsqu'on créait un champ électrique parallèle à leur direction, et dirigé en sens inverse.

En combinant les valeurs trouvées pour — et pour v. avec

la valeur de la charge transportée par le rayonnement dont M. et Mme Curie ont donné Tordre de grandeur, on pouvait avoir une idée de l'ordre de grandeur de l'énergie correspondante.

Ce calcul ne s'applique qu'à un rayonnement fictif qui serait homogène, c'est-à-dire formé tout entier de rayons ayant la même déviabilité, et que l'on supposerait en outre transporter toute la charge négative observée. Cette hypothèse est loin de la réalité; même en ne considérant que les ravons déviables, ceux-ci sont formés d'une infinité de rayons dans lesquels les vitesses et les masses calculées sont différentes.

D'après M. et Mme Curie, la quantité d'électricité émise pendant une seconde, par un centimètre carré d'une de leurs préparations radiantes, sous une épaisseur de oc,a, serait de l'ordre de 4-io"13 unités CGS. Soit N le nombre des particules électrisées on aurait N<? = 4- IO~13- Or pour le rayon caractérisé par

et - = 1,32.107,

ou RH = 1791.

On aurait

Multipliant par

t>2=RHr =4,47.10",

iNe = 2,l<T18,

il vient

rNmr =8,9 unités CGS d'énergie.

On peut encore calculer la masse Nm = Ne. ( — ); ce

ci correspondrait à un déplacement de matière de 3,5.io î0 par seconde, c'est-à-dire à près de i milligramme en un milliard d'années.

Cette évaluation ne comprend pas les pertes d'énergie par d'autres phénomènes, pertes qui sont au moins d'un ordre mille fois plus grand. Mais, même s'il existait des émissions matérielles mille fois plus considérables, nos procédés de mesure actuels ne les mettraient pas en évidence.

Déterminations simultanées de la déviation électrique et de la déviation magnétique pour un même rayon. — Les considérations qui précèdent montrent toute l'importance qui s'attache à la connaissance précise des déviations électriques et magnétiques d'une série de rayons bien déterminés. Les déductions qu'on peut en tirer touchent à la nature elle-même des radiations que nous pouvons appeler dès lors « cathodiques », car leur assimilation avec ces radiations ne fait plus de doute. Si l'on peut appliquer à ces radiations les considérations déduites de la théorie

balistique, c'est-à-dire calculer — et v, comme le produit

l80 RECHERCHES

RH = — v est essentiellement variable d'une radiation à e

une autre, puisque le faisceau présente dans le champ magnétique une dispersion considérable, il est important de

tu savoir si les deux facteurs — et v sont tous deux variables,

ou si un seul des deux varie.

Les déterminations faites sur les rayons cathodiques par MM. J.-J. Thomson, Lenard et Kaufmann, puis l'application de la théorie de M. Lorentz à l'expérience de M. Zeeman, les déterminations de M. Lenard relatives à l'émission provoquée par les rayons ultra-violets, con-

duisent toutes à des valeurs du rapport — qui sont du même

ordre et diffèrent peu les unes des autres. Certains physiciens ont pensé que ce rapport était peut-être constant, ou peu variable. S'il en était ainsi, les valeurs de la vitesse, pour des rayons peu déviables, tels que ceux dont la valeur de RH dépasse 9000, atteindraient le triple de la vitesse de la lumière. Or, d'autres physiciens ont pensé que la vitesse ne pouvait dépasser celle de la propagation des perturbations électro-magnétiques, c'est-à-dire la vitesse

ïïi de la lumière; il faut donc, s'il en est ainsi, que — et v

soient tous deux variables, et l'expérience seule peut nous renseigner sur ces variations.

On est ainsi amené à déterminer pour des radiations bien définies les déviations électriques et magnétiques, et comme l'identification de deux rayons dans deux expériences séparées offre l'incertitude qui a été signalée

plus haut, il importait d'exécuter les deux mesures simultanément sur un même rayon.

Dès l'origine de mes recherches, j'avais essayé de faire des déterminations de cette nature en produisant un champ électrique et un champ magnétique parallèles. Les déviations sont alors croisées, et on devait pouvoir relever sur les plaques photographiques un spectre oblique dont chaque point aurait pour coordonnées, parallèles et perpendiculaires au champ, les déviations électriques et magnétiques cherchées.

La diffusion des ra\ons dans l'air, la nécessité d'avoir un faisceau très fin pour obtenir une courbe sur laquelle on pût faire des mesures, la faiblesse des impressions produites par ce faisceau linéaire obligeant à des poses de plusieurs jours, la nécessité de maintenir constante pendant un temps aussi long une différence de potentiel considérable entre les plateaux constituant le champ électrique, et l'insuffisance des ressources de mon laboratoire ne m'avaient pas encore permis de mener à bien cette détermination, lorsque M. Raufmann, avec une très grande habileté, exécuta l'expérience dans le vide.

La disposition, très délicate à réaliser était simple en principe. Un champ électrique produit dans le vide, et superposé à un champ magnétique parallèle était traversé par un faisceau issu d'un grain de matière active. Ce faisceau, limité par un trou étroit au sortir du champ électrique, était reçu sur une plaque photographique enveloppée d'une mince feuille d'aluminium. Au bout d'un jour et demi à deux jours on changeait le sens du champ électrique et on laissait la pose se prolonger pendant une

période de temps égale à la première. On observait alors, en développant la plaque photographique avec des précautions convenables, deux courbes, symétriques par rapport à la déviation magnétique, et dont la distance donnait le double de la déviation électrique.

M. Kaufmann a résumé ses mesures dans trois publications. Les deux premières (i) sont relatives à des relevés faits sur une bonne épreuve photographique de l'expérience qui vient d'être décrite. Ceux-ci, confirmés par l'examen d'autres épreuves, mettaient hors de doute

la variation régulière du rapport — en même temps que

lll ri

celle de la vitesse v.

Dans une publication récente (2), M. Kaufmann a donné de très bonnes mesures exécutées sur quatre nouvelles épreuves photographiques obtenues avec un champ magnétique de 200 unités CGS, un champ électrique voisin de 5,2. io12, et qui réalisaient des déviations électriques et magnétiques atteignant 5mm.

Les valeurs déduites des relevés faits sur les différentes épreuves et de l'application de la théorie balistique, ne sont pas absolument concordantes en raison de l'influence des nombreuses causes d'erreur sur l'exactitude des

(1) Nachrichten der K. Gesellschaft der Wissenschaften zu Gùltingen. Math. Phys. Kl. 1901. Heft. 2 « Die magnetische und electrische Ablenkbarkeit der Becquerelstrahlen, xind die scheinbare Masse der Eleclronen », 8 nov. 1901. — et Ibid. 1902. Heft. 5. « Ueber die elektromagnclische Masse desElektrons », 26 juillet 1902.

(2) Môme recueil, 1903. Heft 3. « Ueber die electromagnetische Masse der Elektronen », 7 mars 1903.

SUR UNE PROPRIÉTÉ >,OUVELLE DE LA MATIÈRE. l83

nombres calculés. Cependant, en traçant, pour chaque

plaque photographique, des courbes des valeurs de — en

Ji''

fonction de y, et en prenant les moyennes des valeurs déduites des tableaux publiés par M. Kaufmann, on obtient les nombres suivants, qui diffèrent très peu de ceu\ qui ont été relevés directement sur la plaque photographique n° 19 (tableau III de M. Kaufmann"