Si deux portions de surface, atteintes séparément par

(') Voir 11°^ 14 et 17 du Cliapitre EJ/'et gaz.

ou J. PEKKIIV.

les rayons, domient des ellcts méial /;/ et m', il m'a ionjours semblé que lors(ju'el!es sont alleintos ensemble, elles donnent Teflel métal tji -\- m' . Par exemple, pailant du cas où, les faces internes de BB' étant pétrolées. TelTet métal y est nul, j'ai d'abord couvert par une feuille d'or Jjaltu la face interne de 1^), et obtenu un certain effet méial (67 divisions de Téi belle)- puis j'ai aussi couvert [)ar une feuille d'or la face interne de B' (en sorte (|ue les rayons rencontraient de l'or aux deux exlrémilés des tube> de foice (ju'lls intéressaient dans le condensateur BIV) et j'ai obtenu un effet métal sensiblement double (i 3 1 divisions).

Cette expéiience montre le caractèie additif de l'effet métal.

5. Mais, si elle prouve qu'on a le droit de parler de l'efîét métal du à une certaine suiface, rien ne prouve encore avec rigueur que cet effet puisse être entièrement localisé sur" cette surface. Par exenr[)le, aux points oi^i les rayons de Rônlgen fr ap|)ent une surface métallique, pourraient se dévelo[)per, par- une sorte de fluorescence, des radiations agissant par effet gaz sur le gaz environnant.

J'ai réalisé une expérience qu'on pourra comparer à celle qui m'a permis de recorrnaître le rôle des tubes de lorce dans l'effet gaz (' ), et (pii prouve que l'effet nrétal se produit bien uniquement sur la surface frappée.

Une plaque rectangulaire y.[i {fig- lèl), découpée dans l'une des armatures d'un condensateur BB', est liée à l'aiguille d'un électrornètie. Au début de l'expérience, elle est aussi liée au reste de l'armature B, qui joue ainsi le rôle d'arineau de garde. Enfin B et B' sont réunis par une batterie d'accumulateurs qui maintient entre elles une différerrce de potentiel constairte.

On coupe alors la communication entre B et a^, et l'on fait entrer les rayons dans le condensateur, perpendicu-

(') Voir a" 7 du Chapitre Ej[fet gaz.

RAYONS CATFIODIQLES ET RAYONS DE U(')NTGEN. ôl

laiiemcnt à ses armatures, au travers de l'armatuie P». Les rayons v produisent un eilel gaz et, comme la face interne de B' est doublée de plomb, un efl'et métal (dernières lignes du § 3).

Fig. iG.

Or la décliaige aecusée par la plaque ajii, rapide; (juand les injons passent en a (120 divisions de l'éclielle), sensiblement la même quand ils passent en h, devient pralicpiement nulle (moins d'une division) quand ils passent en c. D'aulre part, des 120 divisions indiquées sur Téelielle où se lisent les déplacements de l'aiguille, ([uand le rayon passait en h, 4<^><iîsparaissaienl, quand je pélrolais cette face B'.

L'effet métal décelé par la placjue ap était donc au moins divisé par 4^> quand le rayon passait de b en c. Un déplacement de o*^'",5 suffisait pour cela, alors que, l'épaisseur du condensateur étant 2-'", tout ce qui aurait pu ctie dû à un effet de fluorescence, à une convection ou à une diffusion n'aurait pu être sensiblement altéré par ce déplacement.

IVlais les extrémités, sur le plomb de la face B', des lignes de force issues de aj3, extiémités (jui, pour la position ^, étaient atteintes par les rayons, ne l'étaient plus pour la position c.

G. TJiéorie de l' effet niélal. lunisaùon siipei/icielle. —

Al

mm •

Suivant exactement la même inarrhe que pour l'effet gaz, on verra cjue cette expérience entraîne l'énoncé suivant : En tous les points qu'atteignent des rayons de Ronfgen dans la surface de sépaiation d'un gaz el d'un métal, se forment des quantités égales d'électricité positive et négative, ou, d'une manière abrégée, une ionisation superficielle se produit en ces points S'il existe un champ électrique, les charges d'un certain signe sont aussitôt absorbées par le métal, et les charges de signe contraire s'éloignent de ce métal, en décrivant les lignes de force aux extrémités desquelles elles se trouvaient d'abord (').

(') Il résulte de cet énoncé que dans un condensateur plan, où les rayons entrent perpendiculairement aux armatures, l'efTet total sera de la forme a H- be, a désignant l'efTet métal, et be TelTet gaz proportionnel à l'épaisseur e du condensateur.

J'ai cru devoir vérifier directement l'existence de la constante». De paît et d'autre et à égale distance d'une plaque B, au potentiel zéro, et liée à l'aiguille d'un électromètre, se trouvent deux plaques B' et B", portées par une pile de charge à des potentiels de signe contraire. Les rayons entrent perpendiculairement aux plaques par les fenêtres K'L' et K^L couvertes de feuilles minces d'aluminium. Alors la plaque B débite par exemple de l'électricité positive par sa face antérieure, et de l'électricité négative par l'autre face.

iMg. 17.

Aiguille

Or, dans le condensateur BB' les faces internes de B et B' sont pé- Irolées, donc l'ed'et métal y est nul.

Puisque rcdel gaz dans BB", est le même que dans BB' la lecture de

BAYONS CATHODIQUES ET UAYOINS DE UUJNTGEJV. 53

7. Comme pour relïet gaz, j'ai vérifié cjue la (juantilé d'éleclricilé débitée par elFet métal dans un condensateur donné atteint rapidement une valeur limite, quand le champ électri(jue g«ar)dit. Ce résultat permet, toujours en suivant une marche analogue, d<* définir et de mesurer ce qu'on appellera ionisation 'superficielle en un point,

8. Influence de la distance à la source. — A une même distance de la source, Tionisaiion par unité de surface m'a paru indépendante de l'inclinaison sur le rayon. J'inclinais à 45" sur le rayon le condensateur BIV de la Jig. i5 (seul conservé) où la fenêtre KL était assez large pour n'intercepter par ses bords aucun rayon du cône utilisé dans la première position. Le volume intéressé par les rayons dans ce condensateur était donc

multiplié par — —yy^ = y 2 ^ l'effet gaz était donc multiplié

par y 2. D'autre part, j'ai véiifié à moins de -j-^ près que

reifet total était multi()lié par y'a. L'effet métal, qui en

est la différence, était donc aussi multiplié par y/2, précisément comme la sur'face frappée par les rayons.

De même, j'ai vérifié, quand la disiance à la source vaiie, que l'ionisation par unilé de surface varie connue Pinverse du carré de cette distance. Ou, ce qui revient au même, un cône de même angle solide produit, à toute distance, le môme elïèt méial dans le condensateur BIV laissé normal aux rayons. Cela, bien entendu, dans les limites où l'absorption est négligeable.

Ces deux lois peuvent être réunies en un même énoncé :

L ionisation superficielle en un point varie comme

réiectromètre donne directement l'en'el métal dans ce condensateur BB'. J'ai ainsi conslalé que, pour des épaisseurs de 1"=™, '2"^-, 3'"" et 5'='", cet eiïet métal était représenté par 4i, i^, /^a et 09 divisions de réchelle araduée.

r inverse du carré de la distance entre le point et la source (^ ).

Celle loi permeltrail de définir, par une seconde manière indépendante de celle (jue j'ai déjà donnée, l'unité de (juanlilé de rayons; njais je crois préférable de garder la première définition.

9. Coefficients tV ionisation superficielle, — Soit Q la quantité de rayons de Rontgen cpi'une source rayonne nniformérnent dans l'angle solide w 5 l'ionisatior» superficielle dans l'élénient de surface ds^ pris sur la surface de séparation du gaz a et du métal Z>, sera donc, à la température ordinaire el sous la {)ression de 176*^'" :

ço r^

Je propose d'appeler coefficients d^ ionisation superficielle les coefficients 1\J„^ <^l"i? ['our- chacpie couple gazmétal, caraclér iscnl reflet mêlai.

J ai mesuré, d une manière assez grossièrM% rjuel()uesnns de ces coefficients, rassemblés dans le Tableau suivant :

MAu,air=0,9 ]\I/,„ yir = 0,70 INb>l.,air = O, G ]Msn,air— 0,6 lMAl,air=0,O

Mzn.U^ =0,5 MaI.II^ =0,2

Ces coefficients formeraient nne (lasse de constantes ({u'on pourrait comparer-, à certains égards, aux tensions superficielles ou aux diUérences de potentiel par coniact.

(V) Celte loi et celle donnée au n" 17 du Chapitre Ejfet gaz me paraissent les seules précises qu'on ait données quant à ra(raii)iisscrnent des rayons de l^cintgen avec la distance. En particulier, il élait évidemment illusoire de compter la distance jusqu'à un corps déchargé, sans se préoccuper de reflet gaz.

RAYOr^S CATHODIQUES ET RAYOJVS DE IIOJNTGEN. 55

10. Influence de la pression. — Les expériciKXîs précédentes étaient faites à la pression atmospliéri(jue el à la température ordiriaire. J'ai fait varier ces conditions.

Il me semble possible que, comme pour relfet gaz, l'effet métal à pression constante soit indépendant de la température: une plaque de zir)c, à 1 5" et à 120'*, m'a sensiblement donné le même effet métal.

Mais je n'ai pu, cette fois, exprimer par une loi simple rinfluence de la pression (^).

11. Loi générale de la décharge. — Supposons connue, dans tous les cas, l'influence de la pression sur l'effet métal, ce (p\i exigera des mesures peut-être longues, mais faciles. Alois il est aisé de voir que l'analyse (pii vient d'êtie donnée permettra de calculer, dans tous les cas, la ([uaniité d'électricité perdue par un corps sous l'influence des rayons de Rontgen, au moins tant qu'on /le sera pas arrêlé par des difTicullés d'intégration.

Prenons l'exemple simple d'un condensateur plan, d'épaisseur /*^"', perpendiculaire aux rayons qui y pénètrent par une armature en aluFuiniuni, l'autre armature étant en zinc, et supposons que Ton cbercbe la (piantité d'élec-

(') J'étudiais celte influence en observant conmmcnt variait, avec la pression, la vitesse de décharge dans un condensateur où les rayons enlraient perpendiculairement aux arnnatures. De la vitesse observée, il fallait retrancher un terme proportionnel à la pression, qui mesurait l'effet gaz. Le reste mesurait la s(jmmc des elFels niélal dus aux deux faces du coiidcnsaleur. Il ne serait pas très difficile d'employer une méthode de compensation qui donnerait, directement et à toute pression, l'effet mêlai dû à l'une de ces faces, mais je n'ai pas encore employé cette méthode.

Incidemment, il est impossible d'admettre, comme plusieurs physiciens lavaient dit tout d'abord, que, lors(|ue les rayons entrent ainsi, en bout, dans un condensateur plan, la vitesse de décharge brute, c'est à-dire Teffet total, soit toujours proportionnelle à la racine carrée de la pression du gaz. Si, en effet, cette loi se trouve exacte pour une certaine épaisseur du condensateur, elle cessera de l'être pour une épaisseur différente, l'effet total ayant alors varié d'un efl'el gaz pro-

Iricilé positive qui passe d'une armature à l'autre quand une quantité de rayons Q entre dans le condensateur. L'application immédiate des lois élémentaires que j'ai données montre que, dans l'hydrogène, cette quantité sera, en unités électrostatiques G. G. S.,

Q(Mai,h-= -+- IGii^-h Mzn,H--) = Q(o, 2 + 1.0,026 -4-0, 5); dans l'air, elle serait

Q(MAl,air + /Gair + Mzn.air) = Q( O, O -4- /. I + O, 7).

portionnel à la pression; mais il faudra une variation notable d'épaisseur pour que l'aspect cesse d'être parabolique.

Au reste^ j'ai fait, à cet égard, quelques expériences directes résumées par les trois courbes de la fig. 18. La pression est portée en

Fie. 18.

ifO 60

Pressions.

no cm

abscisse et l'efîet total en ordonnée. Le condensateul- employé avait 4*"" d'épaisseur. La face d'entrée du rayon était d'aluminium.

La courbe i correspond au cas où la deuxième face est en zinc cl où le gaz étudié est l'air;

La courbe 2 au cas où la deuxième face est d'aluminium, le gaz étudié étant encore l'air;

La courbe 3 au cas où la deuxième face est encore d'aluminium, le gaz étudié étant l'hydrogène.

Aucune de ces trois courbes n'est une parabole.

RAYOJNS CATHODIQUES ET RÂYOJNS DE RUNTGEN. 5y

12. Pile à g^z. — Je terminerai en citant une expérience qui peut être considérée comme une application des idées qui précèdent. Si l'on fait passer un pinceau de rayons entre une lame de zinc et une lame de cuivre mélalliqnement réunies, ces rayons tendront à égaliser les potentiels des lames, et un courant traversera le fil de communication. J'ai efléclivement réalisé cette pile à gaz en associant en surface douze éléments, où chaque couple était formé par une lame de cuivre et une lame de zinc ayant à peu pi es ioo't de surface et distantes de quelques millimètres. J ai ainsi obtenu, sur l'échelle graduée qui donnait hs déplacemenis de l'équipage mobile d'un galvanomètre Thomson, une déviation permanente de 5o™"\ correspondant à un courant de "j . io~^ ampères.

L'énergie de ce courant peut être due à la réaction chimique des métaux sur le gaz ionisé; toutefois, même après un passage prolongé, je n'ai pu déceler dans la pile de force contre-élc(!troniotrice due à la polarisation des électrodes.