CHAPITRE IX

Conclusions.

$ 4°. Remarques concernant l’absorption. — Dans le cours de ce travail, nous avons tracé les courbes d'absorption en portant en abscisses les masses superficielles des écrans. Or, la masse superficielle, en dehors de sa signification de physique macroscopique, a une signification physique à l’échelle atomique. En effet, soit A le poids atomique de l’absorbant considéré (en ce qui concerne les corps simples). Ce poids est proportionnel au nombre de protons du noyau, c’est-à-dire aussi au nombre total d'électrons (nucléaires et périphériques) de l’atome. Soit p le nombre d'atomes par cm? de l'écran. On a m/s—p.A et par conséquent m./s.— X.n, I étant le nombre d'Avogadro et r lenombre de protons ou d'électrons de l’atome. En définitive, le coefficient massique d’absorp-

. ee . , . É üon — est proportionnel à la fraction de rayonnement absor-

bée en moyenne par proton et par électron.

Dans un autre ordre d'idées, nous pouvons nous demander comment l'écran absorbant agit sur l’électron incident (rayon $). Nous n'avons malheureusement pas encore de réponse définitive à cette question. Il nous semble toutefois que les atmosphères électroniques doivent jouer le plus grand rôle dans l'absorption. Rutherford, Jeans et surtout Bohront fait, pour expliquer l'absorption des rayons « et 8, des tentatives théoriques que nous avons rappelées au chapitre premier. Le problème de l'absorption est excessivement compliqué si l’on veutle traiter par les raisonnements de la mécanique, SUr=

tout si l’on considère que les vitesses atteintes par les électrons nécessitent l’emploi des formules de la relativité. Nous pensons même qu'il y a un certain avantage à considérer les lois d'absorption empiriques et globales, tant que les théories relatives à cette question n'auront pas été plus complètement développées dans leur ensemble.

2. La loi linéaire. — Ce qui semble remarquable, c’est q q , qu'un phénomène aussi compliqué obéisse à une loi aussi

simple que la loi linéaire = b(105 + N) que nous avons

mise en évidence.

Si nous ne savons pas pourquoi le coefficient massique

ë u $ , ; 2 d'absorption — varie proportionnellement au numéro atomip P AT

que, nous ne savons pas non plus comment le coefficient b dépend de la qualité — c'est-à-dire en définitive de la vitesse — des rayons B incidents.

Cependant Whiddington a étudié antérieurement la variation du coefficient d'absorption des rayons cathodiques avec la vitesse v de ces’rayons, et il a trouvé une relation de la

constante V"

forme pu — + constante en spécifiant que cette for-

mule n’est, valable que pour les valeurs de la vitesse v suffisamment petites. La formule ne peut donc pas être étendue aux rayons Ê rapides.

On pourrait penser que le coefficient b est lié à la qualité

des rayons $ par une expression du même genre, par exemconstante : , ô A ple: b—=——#";— où w représente l'énergie de l’électron

incident, Dans le cas des grandes vitesses on a :

constante I 2

a —— — CG — f? )

8 étant le rapport de la vitesse de l’électron à celle de la

lumière: Dans le cas des électrons de faible vitesse, l'énergie se ramène à w — constante X v? et l’on retombe par conséquént sur la formule:de Whiddington. ;

Mais quelle vitesse v devons-nous faire entrer dans la formule, puisqu’en fait nous avons affaire à un « groupe » de. rayons & comportant des électrons de vitesses variées ? Est-ce. la vitesse correspondant à la tête de bande du spectre magnétique ? Est-ce une vitesse moyenne convenablement choisie ? Nous ne pouvons encore rien préciser à ce sujet,

JL serait très intéressant de reprendre les expériences de Whiddington avéc les rayoris cathodiques les plus rapides que l'on puisse produire actuellement et dont la vitesse est comparable à celle de certains groupes de rayons 6. Il serait également fructueux de reprendre les expériences consistant à isoler à l’aide d’un champ magnétique déflecteur une bande isocinétique fine d’un spectre de vitesses et à étudier l’absorption de cette radiation.

Nous n’avons constaté, parmi les corps simples, qu'un écart à la loi linéaire, dans le cas du soufre. Cet écart très notable ne tient pas à l'état allotropiqué puisque trois variétés de soufre étudiées (fleur de soufre, soufre précipité, soufre fondu pilé) ont présenté le même coefficient d'absorption, 18,53 au lieu de 17,27 calculé. Il est possible que cet écart soit dû à l’état de polymérisation du soufre, mais là encore nous ne pouvons préciser. Il est d’ailleurs possible que d’autres corps simples, le phosphore par exemple, que nous n'avons pu étudier, présentent également des anomalies.

Enfin, il serait très intéressant de reprendre et de poursuivre l'étude des coefficients d'absorption dans les gaz, ce qui nous donnerait d’ütiles renseignements sur les corps simples et composés.

$ 3. Absorption dans les cofps éompôsés. — Deux faitssont dignes de remarque parmi les résultats fourüis par les corps composés :

1° Les atomes peuvent peut-être avoir dans la molécule deux sortes de liaisons : la liaison ordinaire où lâche, qui existe dans les corps que nous avons appelés normaux par rapport à la loi d'additivité ; et la liaison intime ou serrée qui caractérise les corps anormaux proprement dits. Dans le cas des liaisons lâches, nous Pourrions admettre que l’électron incident £ se comporte vis-à-vis des .atomes composants comme s'ils étaient simplement mélangés sans aucune liaison, Le coefficient massique d'absorption obéit alors à la simple loi d’additivité. Dans le cas de la liaison serrée, au contraire, : l'électron considère deux atomes, ou un groupe d’atomes, comme un seul et même gros atome, et le coefficient massique d'absorption est notablement plus grand que celui que l’on peut calculer par la loi d’additivité. Il semble même que. le groupe d’atomes se comporte si bien comme un atgme unique lourd, qu’il y a production sensible de rayonnement secondaire et relèvement final de la courbe d'absorption (cas du ferricyanure de potassium).

2° L'eau non seulement est anormale, mais encore modifie le coefficient d'absorption des corps avec lesquels elle entre en contact plus ou moins intime. Agit-elle en facilitant la formation de groupes d’atomes à liaisons intimes, ou bien en modifiant simplement les atmosphères électroniques des atomes ? Il serait intéressant de posséder un corps simple soluble dans l'eau pour augmenter nos renseignements sur ce point. L’eau oxygénée nous a paru un corps trop mal défini pour que nous puissions l'utiliser à des déterminations.

Nous voyons que l'étude de l'absorption des rayons Ê par la matière est loin d'être épuisée. Beaucoup de questions restent sans réponse et beaucoup de phénomènes attendent leur explication.

Toutefois nous avons pu, semble-t-il, préciser un peu Îles conditions dans lesquelles les rayons 6 sont dispersés ou absorbés par la matière et nous avons appliqué, au phénomène obscur et compliqué de l’absorption, une loi globale relativement simple.

Nous espérons que l'étude des coefficients massiques d’absorption nous fournira ultérieurement des renseignements intéressants sur la liaison des atomes dans les molécules.

En tous cas l'étude de l'absorption des rayons $ par la matière est une recherche des plus intéressantes, et je suis heureux d’avoir pu l’entreprendre au Laboratoire Curie, grâce au matériel que Mme Curie a mis à ma disposition, aux précieux conseils qu’elle m'a donnés, à l'atmosphère de sympathie et d’entr'aide cordiale qu’elle a su créer dans ce Laboratoire.