CIN ISEUR TO ORDRE

Rio:

Il est facile de déterminer (+) sur la figure 4 puisqu'il

suffit de mesurer l’abscisse nécessaire pour produire un abaissement de l’ordonnée de log 2 = 0,30103, à partir du point P par exemple. Pratiquement on cherchera l’abscisse nécessaire pour produire un abaissement d'ordonnée cinq fois plus grand, ce qui est possible grâce à l'extension des

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sb : 4 LUS ES AN Le ONE js. da 7Ÿ MT SE

courbes, et l’on divisera cette abscisse par cinq. On diminuera ainsi l'influence relative des erreurs d'évaluation.

De cette manière nous trouvons sur l'exemple de la figure /

n SR ; 5 (=) 018 eg emibe d'air vias —; 26006. 21,8.

1 Ÿ g pr}

Le coefficient d'absorption ainsi déterminé a-t-il une réelle signification? Pour nous en rendre comple, nous avons repris les expériences en modifiant la disposition des appareils. Le plateau horizontal mobile portant la source a été successivement placé à quatre, cinq, six centimètres de la partie inférieure de la chambre d’ionisation. Le canaliseur a été modifié ou même supprimé. Ces changements de dispositif n'ont pas sensiblement influencé les coefficients massiques d'absorption obtenus ; la figure 5 est caractéristique cet égard. Rappelons cependant que l'emploi de dispositifs expérimentaux comportant une canalisation très différente peut altérer la partie rectiligne de la courbe, rendre impossible la détermination du coefficient d'absorption et conduire plutôt à mettre en évidence un parcours des rayons £ (Voir ns 29 et 4o de l'index bibliographique, introduction).

$ 3. Interprétation de la courbure initiale. — Schématisons la courbe comme l'indique la figure 6. Soit MN la partie rectiligne, prolongée jusqu’en P, et LM la partie curviligne.

A quel phénomène correspond l'existence de cette partie curviligne ? Nous avons admis plus haut (chapitre Ier, & 3) que cette chute d'intensité pouvait être due au phénomène de dispersion. Les expériences photographiques que nous décrirons au chapitre VII viennent confirmer cette opinion, émise d’ailleurs antérieurement par Crowther (index 11) et par Madsen (index 18).

Mais on pourrait également interpréter cette chute comme

“ru due à la présence d’un second groupe de rayons plus absorbable, qui superpose son action à celle du groupe pénétrant pour les valeurs suffiamment petites de la masse superficielle des écrans, mais qui devient tout à fait négligeable à partir d’une certaine valeur de cette masse.

Quoi qu’il en soit, nous pouvons isoler ce phénomène initial par le calcul de la façon suivante :

Considérons deux points de même abscisse, l’un (A) sur le

là

prolongement PM de la droite MN, l’autre (B) sur la partie curviligne LM de la courbe A ces deux points correspondent deux ordonnées log a et log b que nous pouvons lire sur la droite extrapolée et sur la courbe expérimentale, tracées sur du papier millimétrique. Des logarithmes, passons aux nombres correspondants a et b, puis retranchons a de b. La différence (b — a) représente expérimentalement l'intensité du phénomène initial. En traçant :

log (b -a=f(#)

on obtient de nouveau une droite QR.-

Si nous avons affaire à un groupe plus absorbable de rayons f, cette droite représente son absorption logarithmique et permet de déterminer son coefficient massique d’absorption. Mais dans cette hypothèse la différence d’ordonnées QP représente le rapport des intensités initiales des deux groupes dans l'intensité initiale totale du rayonnement, rapport qui devrait être constant pour les différents absorbants et approximativement indépendant du dispositif expérimental. Or, il n’en est pas ainsi, au moins en ce qui concerne l’absorption des rayons $ du radium E. Et dans certaines circonstances la différence d’ordonnées PL peut diminuer beaucoup jusqu’à disparaître.

Nous sommes donc amenés à attribuer à la dispersion l’aspect du début de la courbe. Dans ce cas, la droite QR nous montre que la dispersion, comme l'absorption, suit une loi exponentielle en fonction de m/s, et sa pente tous permet de déterminer, parallèlement au coefficient massique

d'absorption = , un coefficient massique de dispersion Fe ;

Soit z, l'intensité initiale dont le logarithme est représenté par l’ordonnée à l'origine OP de la droite MN ; soit y, l’intensité initiale dont le logarithme est représenté par l’ordonnée à l’origine OQ ; soit I, l’intensité initiale totale effectivement mesurée.

L’intensité mesurée I, correspondant à un point de la portion curviligne LM de la courbe, s’écrira :

one UE ae F3 7e. ÊE avec :

1 = 156 + Jo Posons :

| rie:

1l vient :

D Le A Ra à ET FR er)

Pour nous rendre compte de ce que serait l'effet de la dispersion seule, l'absorption n’existant pas, il suffit de faire

LL ñ ve o. Il vient :

le ke st;

+ : c) + à Cette dernière formule montre que — correspond bien à

un coefficient massique de dispersion. Malheureusment la droite QR ne permet pas d'obtenir ce coefficient avec la

même précision que Fe puisqu'il à fallu deux lectures de

courbes et une soustraction pour chaque point tracé. Dans l'exemple que nous avons choisi plus haut (cadmium), on

aurait si peu différent de 95.

$ 4. Résultats numériques. — Voici les résultats obtenus relativement à l'absorption des rayons £ du radium E dans les corps simples à numéro atomique inférieur à cinquante que nous avons pu étudier en lames solides :

La figure 7 représente l’ensemble des courbes d'absorption qui nous:ont permis d'obtenir ces résultats.

£chelle des Lo

Nota:

Les courbes sont aecalses verticslement lrour piles de cisrté

0 07 | 02 1 Fig 7.

$ 5. Interprétation des résultats. — 11 suffit de jeter un

Yu :

coup d’œil sur le tableau précédent pour voir que le coefficient = varie peu avec la nature de l’absorbant, beaucoup

moins en tout cas que le coefficient ordinaire &. Il varie

cependant régulièrement en augmentant lorsqu'on PéSte corps légers aux corps lourds. Il nous a semblé que la ue rence dans la constitution des atomes traversés devait jouer le rôle principal dans cette variation régulière, et nous avons

. U RO cherché à introduire dans l'expression de —- les caractéristiï

ques fondamentales des différents atomes. Pour cela nous

avons tracé les diagrammes de variation de en fonction p

de chacune de ces caractéristiques.

Parmi ces diagrammes, celui qui trace les variations du coefficient massique d'absorption en fonction du numéro atomique N de l’absorbant, nous est apparu dès l’abord comme le plus intéressant. La figure 8 représente le diagramme en

question qui a manifestement l'aspect d’une ligne droite. Nous avons primitivement établi cette ligne droite sur quelques points seulement. Les résultats suivants sont venus prouver sa légitimité et préciser sa pente et son ordonnée à l'origine. Enfin, de nouveaux résultats ont parfailement confirmé les précédents.

L'existence de ce diagramme rectiligne nous permet d’énoncer la loi suivante :

Le coefficient massique d'absorption des rayons 8 du radium E dans les corps simples à numéro alomique inférieur à cinquante, varie en proportion directe du numéro atomique de l'absorbant.

Ce que nous écrirons :

(D) LE — a + b.N,

a étant l’ordonnée à l’origine de la droite de la figure 8 et b

le coefficient de pente de cette droite; a est encore, si l’on

veut, le coefficient massique d'absorption théorique relatif à

l'élément hypothétique de numéro atomique zéro. Numériquement nous avons :

Le coefficient #4 défini plus haut et attribué à la dispersion

suit approximativement une loi analogue, avec des coefficients numériques différents :

Le tableau suivant permet de vérifier la validité des lois linéaires (1) et (Il). Nous avons également fait figurer dans

ce tableau les valeurs de + que l'on peut tirer des résultats

expérimentaux de Schmidt (index 17) et de Hahn et Meitner

{index 12). Il est à remarquer que Schmidt donne une

formule de correction de . avec la masse superficielle {tra-

versée : ’

Re + PRE es (CL S

: SR u ‘ et qu'il propose une relation compliquée entre et le poids 1;

atomique À de l’absorbant :

H H s} ra È de ri <p: 3 ù — — D i EE calculé o 0 observé| calculé p Absorbant | d'après | observé | observé par d’après | observé la loi par par Habn la par linéaire [l'auteur [Schmidt|. et formule | l’auteur (1) Meitner (11) Carbone. .| 15,85 15,8 Magnésium.| 16,70 16,7 Aluminium,.| 16,85 16,9 16,4 16,9 73,0 Fer 1. #1|118;00 18,7 18,7 Nickel KIITS;0S 19,0 19,0 Cuivre . | r9,12 19,2 19,2 82,8 Riact:hit LÉ 19,26 19,3 19,4 83,5 Molybdène .| 20,06 21,0 Palladium . 21,09 21,6 Acrent lai 67 M7 21,7 93,9 Cadmium .| 21,82 21,8 94,9

Etain: 1 ff022 "T0 aa 22,4 95,8

$ 6. Remarque. — Le fait d'écrire la relation :

soulève immédiatement une objection. En effet, considérons

la fraction de rayonnement É . À absorbée par atome (A étant

le poids atomique). Cette grandeur, égale à (a+ b.N).A, d’après (1), serait différente pour deux atomes isotopes, ce qui semble peu probable si l’on admet que ce sont les atmosphères électroniques qui produisent l'absorption. On pourrait proposer de remplacer la loi (1) par une loi telle que:

Qi) FÆG+bNE,

qui lèverait la difficulté relative aux isotopes. Toutefois les résultats numériques que nous avons vbtenus sont en accord meilleur avec la loi (1) qu'avec la relation (I).