DES PLAQUES
Les diverses séries ont été faites dans des conditions de précision à peu près semblables, de sorte que l'on ne peut attribuer les divergences à des erreurs d'expérience. Le tableau qui précède montre nettement que le produit RH est plus grand quand [a + b) est plus grand.
Il résulte donc de ce tableau que le rayon de courbure de la trajectoire des rayons a augmente avec la distance entre la source et les points de la plaque photographique impressionnés par les rayons a.
Afin de contrôler ce résultat important, j'ai fait des mesures particulièrement soignées sur une plaque qui avait été disposée obliquement dans un champ uniforme. Dans ces expériences la grandeur du champ est limitée par réchauffement qui résulterait du passage prolongé dans le fil de l'électro-aimant d'un courant trop intense, et la pose ne peut être maintenue pendant plus d'une heure et demie avec des courants dépassant 5 ampères. La disposition oblique a permis de relever sur la même épreuve un
PLAQUE A-18-6-03 \o)
b — dX 0,983
1 tour de vis :
25 mesuré en Observé.
tours île vis.
Courbe.
2S en
centimètres.
KM
mm.
SLR UNE PROPRIETE NOUVELLE DE LA MATIÈRE IÇp
grand nombre de déviations correspondant à des impressions simultanées, dans le même champ magnétique, et à des distances différentes de la source.
Le tableau ci-contre met nettement en évidence l'accroissement du rayon de courbure de la trajectoire à mesure que le parcours dans l'air est plus grand. Le nombre 3goooo trouvé par M. Rutherford correspond à un trajet dans l'air de plus de 5 centimètres, et concorde avec les résultats précédents.
Il semble que l'on doive attribuer cette variation dans le rayon de courbure de la trajectoire à une action produite entre l'air et les radiations qui le traversent. Si l'air est la cause de cette perturbation, on doit l'éviter en opérant dans le vide. L'expérience est difficile à réaliser; cependant tout récemment M. Des Goudres (i) est parvenu à mesurer dans le vide les déviations magnétiques et électriques des rayons a. La distance de la source à la plaque photographique était de 8 c. Dans ces conditions, et pour un champ magnétique de 2000 unités, M. Des Goudres a
trouvé :
La déviation électrique a été obtenue dans un champ électrique de 3.io12 unités électromagnétiques GGS, et a conduit aux valeurs
- = 6,4.103 et v = l,65.109.
La valeur trouvée pour le produit RH est la même que celle que l'on obtient dans l'air pour des distances six à
(1) Phijsikalische Zeitschrift, n° 17, 1903, p. 483.
huit fois moindres, et la comparaison de ce dernier nombre avec ceux des tableaux précédents fait ressortir l'influence de l'air sur la trajectoire des rayons a.
Pour établir la nature de cette influence, il est nécessaire de mesurer la déviation par un champ électrique dans l'air, et de calculer pour différents points dune même trajec-
toire, les valeurs de — et de v, dont le produit donne la
valeur de RH. On verrait alors de quelle manière ces facteurs varient le long de la trajectoire.
Si les valeurs données par M. Rutherford résultaient de mesures précises, on devrait, en les comparant aux résultats de M. Des Goudres, en conclure que la vitesse va en
augmentant le long de la trajectoire et que — est constant.
Mais, dune part, M. Rutherford n'a donné le nombre v = 2,5. 109 que comme une évaluation sans précision, et, d'autre part, il est difficile d'admettre a priori que la vitesse aille en augmentant sans que les autres grandeurs m et e subissent des variations.
On peut, au contraire, envisager les hypothèses, soit d'une augmentation de la masse m, soit d'une diminution de la charge e.
On a entre les variations de RH, m et e la relation
d (RH) dm dv de
RH m v e '
Supposons d'abord que m soit une masse matérielle : celle-ci pourrait augmenter progressivement en recueillant sur son passage les ions de l'air, en faisant la « boule de
SUR UNE PROPRIÉTÉ NOUVELLE DE LA MATIÈRE. I Qf]
neige ». Or on ne conçoit pas une augmentation de masse sans une diminution de la vitesse. La force vive peut rester constante ou diminuer. Supposons qu'elle reste constante,
on a :
dm i dv
•et si la charge reste constante, la variation de RH aura le signe de la variation de m.
L'augmentation de RH peut s'expliquer par une augmentation dans la masse; celle-ci augmentant relativement plus vite que la vitesse ne diminue. Si la force vive diminuait, le produit RH n'augmenterait pas nécessairement quand m augmente.
Nous venons de supposer que m s'accroît en attirant
les ions de l'air; cette hypothèse n'est pas en contra-
fïi diction avec la valeur du rapport — qui parait être de
l'ordre de grandeur du rapport de la masse des ions électroly tiques aux charges qu'ils transportent.
La masse m, dans les rayons a, est chargée positivement; elle devrait donc attirer les ions négatifs de l'air, et par suite sa charge e diminuerait. On voit que dans cette hypothèse une partie au moins de l'effet qui produit une augmentation du rayon de courbure de la trajectoire serait imputable à une diminution de la charge e.
On a vu plus haut que les expériences de M. Raufmann tendraient à établir que la masse m est une grandeur purement électromagnétique, fonction de v et de e. S'il en était réellement ainsi, on pourrait, sans faire intervenir des masses matérielles, supposer que la charge e attire les
électrons négatifs de l'air, et qu'elle diminue le long de La trajectoire. On exprime le même fait, .en disant que la charge e se dissipe progressivement dans l'air rendu conducteur sur son propre passage.
On verra plus loin qu'il est possible que les rayons cathodiques présentent cette propriété à un faible degré. Peut-être la grandeur relative de l'effet observé avec les rayons a est-elle corrélative de la vitesse moindre de ces rayons, et de la mobilité des ions négatifs, plus grande que celle des ions positifs.
Ces spéculations montrent l'intérêt qui s'attache à l'étude de ces radiations, et font désirer des recherches plus complètes sur la propriété qui vient d'être mise en évidence.
Rayons a du polonium. — Il était très important de vérifier si les rayons du polonium présentaient le phénomène de déviabilité magnétique. Bien que les caractères révélés par mes anciennes expériences et par celles de M. et Mme Curie aient conduit à assimiler ce rayonnement aux rayons a du radium , il était nécessaire de déterminer directement sa nature en le soumettant au contrôle de la déviabilité magnétique.
Malheureusement, au moment de faire cette expérience, les échantillons de polonium très actif ont manqué. Les préparations de polonium qui avaient servi aux expériences de 1900 sont aujourd'hui très affaiblies. M. et Mme Curie ont eu l'obligeance de me prêter pour les expériences présentes quelques grains d'une préparation de polonium métallique qui, après avoir possédé une activité comparable à celle du radium, est aujourd'hui notablement plus faible tout en ayant une activité supérieure à celle des produits qui viennent d'être mentionnés.
La faiblesse du rayonnement a rendu les expériences très difficiles parla nécessité où l'on s'est trouvé, pour obtenir des épreuves d'une intensité suffisante, de prolonger considérablement le temps de pose.
Avec le radium il faut exposer la plaque photographique pendant \o ou 5o minutes au rayonnement dévié dans chaque sens pour avoir de très bonnes épreuves, analogues à celle dont on a donné un agrandissement. Avec le rayonnement du polonium il faut prolonger la pose pendant 10 heures au moins pour chaque sens de l'aimantation.
Dans ces conditions l'électro-aimant s'échaufferait trop avec des courants atteignant 8 ampères comme dans les expériences faites avec le radium. Il a fallu réduire le courant à 5 ampères et ne le laisser passer que pendant 5 heures de suite. Après plusieurs essais préliminaires, on a réparti la pose totale de 20 heures en \ jours consécutifs, par fractions de 5 heures. Dans les intervalles on couvrait la matière active avec un écran arrêtant le rayonnement ; on interrompait le courant et l'électro-aimant se refroidissait jusqu'au lendemain.
En réalisant une disposition identique à celle qui avait été employée pour le radium, on obtintdes épreuves faibles, mais dans lesquelles la divergence des deux traces des rayons déviés était bien nette, et pouvait se prêter à des mesures.
Immédiatement après avoir obtenu l'une de ces épreuves on en fit une nouvelle avec le même dispositif et dans des conditions identiques, en substituant au polonium un sel de radium recouvert d'une feuille très mince d'aluminium, mais en posant seulement 5o minutes pour chaque sens de la déviation.
Les deux épreuves obtenues clans ces conditions identiques, l'une avec le polonium, l'autre avec le radium, sont superposables. Les déviations mesurées ont paru identiques lorsqu'elles ont été comparées dans des régions où les mesures étaient les plus nettes. Dans d'autres régions les petites différences observées peuvent être attribuées à des erreurs de pointés dues à la faiblesse des images ou aux inégalités d'intensité de l'impression provoquées par une répartition irrégulière de la matière active dans la cuve linéaire qui la contenait.
Pour vérifier avec le polonium le sens de la déviation, on a fait une nouvelle épreuve semblable aux précédentes, mais quand on a renversé le sens du courant dans l'électroaiinant,on a déplacé légèrement la plaque parallèlement à elle-même après avoir repéré Je sens du déplacement et le sens dans lequel serait dévié le faisceau cathodique du radium. Le sens de la déviation des rayons du polonium a été reconnu être le même que celui de la déviation des rayons a du radium et inverse de celui de la déviation du faisceau cathodique.
Les rayons du polonium ne manifestent pas non plus une dispersion appréciable.
Il résulte donc de ces déterminations que le rayonnement du polonium est identique au rayonnement a du radium, et assimilable à un flux de particules chargées positivement et animées de vitesses qu'on ne peut déterminer par cette seule expérience.
Pour les déterminer il serait nécessaire de mesurer la déviation du faisceau dans un champ électrique.
