RAYONS CATHODIQUES ET RAYONS DE ROJNTGEJV

D'autre part, en pulvérisant un corps, on n'altère pas sa transparence aux rayons de Rôntgcn. Ceux-ci ne peuvent donc se réfléchir que d'une manière insensible : on se souvient, en effet, qu'un bloc de verre qui laisse passer la lumière ordinaire l'an ête quand il est pulvérisé.

Si enfin on ajoute qu'un corps électrisé, placé au voisinage de l'enceinte qui contient le tube, se décharge rapidement, on aura indiqué les caractères qui se sont prêtés à une découverte qualitative immédiate. Nous allons voir comment ces caractères se sont précisés et étendus.

2. La définition expérimentale qui précède montre que les métaux n'ont pas, pour les rayons deRontgen, l'opacité presque absolue qu'ils ont pour la lumière. D'autre part, on ne connaît pas de corps aussi transparents pour ces rayons que l'eau ou le quartz le sont pour la lumière. A défaut des mesures précises qui donneront la liste des coefficients d'absorption, voici quelques indications :

Les métaux lourds, platine, or, mercure, plomb, sont pratiquement opaques pour une épaisseur de l'ordre du dixième de millimètre; le cuivre, le fer, le zinc sont déjà moins opaques-, l'aluminium, les verres à base de potasse ou de chaux se laissent traverser sous une épaisseur de plusieurs millimètres; les os, plus transparents, le sont notablement moins que les chairs-, le bois, la paraffine, l'eau, le sont encore sous une épaisseur supérieure au décimètre. Les gaz, enfin, qui, dans les conditions ordinaires de température et de pression, sont les corps les plus transparents, arrêtent eux-mêmes les rayons après quelques mètres de parcours (').

(') Suivant M. Benoist {Comptes fendus, t. GXXIV, p. k'j6) l'absorption serait, pour les gaz, proportionnelle à la densité du gaz. Cette loi est en contradiction avec des observations plus récentes de l^utlierford, qui a étudié un plus grand nombre de gaz {Philosophical Magazine, 1897, P 254); en particulier, l'acide chlorliydrique, plus léger que l'anhydride carbonique, serait beaucoup plus absorbant.

3. On voit que les corps les plus denses paraissent, en général, les plus absorbants. C'est déjà ce qu'on a constaté pour les rayons cathodiques. Toutefois, la confusion entre les deux rayonnements est impossible. Les rayons cathodiques ne peuvent, en effet, traverser d'obstacles solides pris sous une épaisseur notablement supérieure au centième de millimètre.

De plus, ils se diffusent très fortement en traversant les milieux matériels, tandis ({ue les rayons de Ronigen ne se diffusent jamais. Ils sont très fortement déviables par l'aimant, et les rayons de Rôntgeii ne le sont pas. Ils sont enfin chargés d'électricité négative, et j'ai constaté que les rayons de Rontgen, introduits dans un cylindre de Faraday convenablement protégé^ ne lui communiquent aucune charge. Il m'a suffi, pour cela, d'employer précisément le dispositif qui m'avait fait reconnaître l'électrisation des rayons cathodiques. Seulement, pour avoir plus de précision, j'employais un électromètre à quadrants.

A. Ainsi les deux rayonnements sont d'espèce différente; mais il existe entre eux une relation capitale qu'on découvre aussitôt que l'on cherche à fixer avec précision la région d'origine des rayons de Rontgen.

Il suffit, pour cela, d'utiliser le procédé par lequel, au mo\en de la cliambre noire^ on obtient l'image d'objets lumineux sans avoir besoin de lentilles ou de miroirs. C'est ainsi qu'on obtiendra l'image des parties actives du tube à vide en plaçant une plaque sensible à quelques centimètres en arrière d'une plaque de laiton percée d'un petit trou, et située elle-même à quelques centimètres du tube.

On vérifie ainsi que les parties actives de la paroi sont uniquement celles que frappent les layons cathodiques. Plus généralement, disposant à l'intérieur du tube et sur le trajet des rayons cathodiques un obstacle matériel quelconque, j'ai vu apparaître l'image de cet obstacle sur la

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plaque sei)sible qui forme le fond de la cliambre noire. Il n'y a, au resle, aucune lelalion simple entre la fluorescence visible parfois développée sur l'obstacle et l'intensité des rayons de Rontgen émis.

Bref, aux points où une matière quelconcfue arrête les rayons cathodiques^ il se forme des rayons de Rontgen (^^). 11 ne paraît point s'en former ailleurs; en particulier, la cathode n'en émet pas.

Ajoutons que la région d'émission ne se comporte pas comme une lame incandescente, qui envoie plus de lumière dans la direction normale que dans une direction oblique, mais plutôt comuje la flamme d'un bec papillon, qui rayonne à peu près également dans toutes les directions.

Au point de vue pratique, ces propriétés ont permis d'améliorer le rendement des tubes. On obtient maintenant d'excellentes sources ponctuelles, en plaçant une anticathode infusible au point de concours des rayons cathodiques émanés d'une cathode concave : ce sont les tubes focus.

5. Propagation rectiligne. — Les efforts successivement tentés pour obtenir, avec les rayons de Rontgen, des phénomènes de réflexion, de réfraction ou de diffraction n'ont servi qu'à prouver d'une façon de plus en plus rigoureuse leur propagation rectiligne, que nul moyen n'a pu troubler.

La réflexion régulière n'a jamais été constatée. Même une réflexion diffuse est actuellement improbable : on avait, à la vérité, cru d'abord que, pour certaines sub-

( ' ) Il est certain que, dès le début, Rontgen connut ce résultat. Toutefois, au moment où je (is les expériences résumées dans ce paragraphe {Comptes rendus^ p. ■yi6; mars 1896), les idées n'étaient pas fixées. Quelques physiciens croyaient à la nécessité d'une fluorescence verte, d'autres voyaient dans l'anode la source de rayons, d'autres enfin admettaient l'existence de foyers immatériels situés à quelque distance des parois.

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slances, chaque point atteint par les rayons devenait, à son tour, source de rayons de même nature et, par exemple, on constatait qu'une lame de zinc ou de spath lluor, placée derrière une plaque sensible, renforce l'action photogénique provoquée sur cette plaque. En réalité, il semble qu'on avait simplement affaire à une fluorescence invisible produite sur le zinc ou le spath fluor. C'est ainsi que, précisément pour le spath fluor, Winkelman et Straubel ont prouvé que la réflexion apparente est due à des rayons ultra-violets, de longueur d'onde mesurable (o!^, 22).

En ce qui concerne la réfraction, les procédés employés reviennent tous à recevoir, sur un prisme d'arête verticale, la moitié inférieure d'un faisceau plan vertical. Au delà se trouve une plaque sensible où se dessinent la trace des rayons qui n'ont pas traversé le prisme, et la trace de ceux qui l'ont traversé. Les deux silhouettes se prolongent exactement, donc il n'y a pas de réfraction. L'un des premiers, j'ai employé cette méthode ( ^ ) 5 les résultats actuellement les plus précis, dus à M. Gouy, montrent que, par exemple, pour l'aluminium, le verre, ou le soufre, l'écart entre l'indice de réfraction et l'unité ne peut atteindre un millionième.

Pour la diffraction, les meilleures expériences sont également dues à M. Gouy. En assignant une limite supérieure à l'épanouissement d'un faisceau de rayons qui traverse une fente étroite, il prouva que si ces rayons sont de nature péiiodique, leur longueur d'onde est considérablement inférieure à la centième partie de la longueur d'onde du vert, soit à oH-jOoS (-).

(') Comptes rendus^ 27 janvier 1896, p. 18G.

(-) Dans une première expérience {Comptes rendus, 27 janvier), j'avais montré que cette longueur d'onde est inférieure à celle du vert. Un peu plus tdivA {Comptes rendus, oomars), M. Sagnac montrait qu'elle est au moins dix fois plus courte, f^a grande précision obtenue