Influence de V ordre d^un système d'écrans sur le
(') D'après cela, il ne faut pas s'étonner que rinfluence de la distance d'une lame d'aluminium à un écran luminescent au platinocyanure de baryum ait paru au professeur Rônlgen sans influence appréciable sur la transparence apparente de celte lame ( Rontgen^ 3« Mémoire, Wied. Annalen d. Physik, t. L\IV, p. i8; 1898).
1 I 4 G. SAGJVAC.
rayonnement secondaire et sur la transparence apparente du système pour les rayons X. — Avec le disposilifcle la Jig. i4 (p- 65), une lame LL étant disposée suivant eh (le manière à envoyer dans l'éleetroscope C des rayons sec^ondaires postérieurs, on peut répéter l'expérience, qui démontre la transformation des rayons et définir un coefficient de transformation : une lame d'aluminium, d'él)onile ou de paraffine, })lacée en A' A', aifaiblit l'action des rayons postérieurs du zinc, par exemple, plus (|ue si elle est placée en AA sur le trajet des rayons X incidents.
Une couséqucnce plus fiappante de la transformation peut être donnée ici : on apj)licjue la lame A contre la lame L disposée en eA, d'abord en plaçant A en avant de L vers le tube focus, j)uis en airière vers l'éleetroscope', cela revient à étudiei- l'émission secondaire postérieure du système des deux latnes disposées d'abord dans l'ordre AL, puis dans l'ordre LA. On constate que le système émet des rayons secondaires plus actifs quand il est traversé par les rayons X dans l'ordre AL (pie s'il est traversé dans l'ordre inveise LA; dans l'ordre LA, la lan^e A afi'aiblit beaucoup les rayons secondaiies postérieurs de L, (jui sont les plus actifs; les rayons secondaires postérieurs de la lame A supposée en aluminium, éboniieou paraffine, par exemple, sont relativement très faibles; aussi l'influence de l'ordre d'un système dY'crans, tels (pie aluminium et fer, aluminium (;t zinc, sur l'émission secondaire postéiieure du système, est-elle tiès grande et peu dillerente de celle (ju'on observait en disj)Osant la lame d'aluminium en AA, puis en A' A'. Si les deux lames A et L transforment toutes deux notablement les rayons X, mais émettent des rayons secondaires inégalement pénétrants, l'ordre des deux lames peut influer encore sur l'émission secondaire postérieure du système.
Soit maintenant rélcciroscope déplacé de manière à recevoir* directement le faisceau des rayons X transmis en
OTTIQUC DES TvVYOMS DE UÙiVTGICN. Il5
ligne droite à travers un système de deux lames A, L de matières différenles ; il reçoit en même lemps des rayons secondaires postérieurs émis par ce systènie^ l'activité de ces rayons secondai i es dépend, en général, à la fois de la distance de l'élcctroscope au système et de Pordre des écrans du système; on doit donc observer une influence de l'ordre des écrans A, L sur la transparences apparente du système AL et celle influence doit être d'autant plus importante que la distance entre le système AL et l'éleclroscope est ellemême plus faible. Voici, })ar exemple, un résultat obtenu avec le système formé d'une lame L de zinc de ~ de millimètre et une lame A d'aluminium de o""",55 : le faisceau de rayons X était le faisceau déjà employé pour étudier l'intluece de la position de la même feuille de zinc sur sa transparence apparente; son action sur l'électroscope était réduite au -^ de sa valeur quand il traversait la feuille de zinc, assez éloignée de l'élcctroscope pour ne pas lui envoyer de rayons secofidaires. La double lame AL feimant réleclroscope, l'ae^tion de décliarge observée quand le zinc formait la paroi interne de l'élcctroscope (ordre AL) était 1,73 fois aussi grande que lorsqu'il formait la paroi ex ter-ne (ordre LA). Une feuille d'aluminum battu d'épaisseur- voisine du micron était mise à la place de la double lame ALpourfeimei- l'enti^ée de l'électroscope; ceci ne modifiait pas l'action dans le cas de l'ordre LA et l'afl'aiblissait seulement d'environ ~ dans le cas de l'ordre AL. L'électi'oscope était alors éloigné de manière à augmenter graduellement la distance // entre la feuille d'aluminium battu de sa fenêlre et la double lame; le rapport 1,73 s'abaissait à i,4 pour /'/^ 2"-'", à 1,2 pour {1=23'""", à 1,1 pour <i= 55""". Dans cette expérience, la lame A d'aluminium de o""",55 arrêtait la plus grande partie de l'action électrique des rayons secondaires posiérienis du zinc sans rayonner beaucoup elle-même. Avec une lame d'aluminium plus mince (o'""',i i) associée à la
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inènie feuille de zinc, le rapport des coef(icienLs de Iransmission appaiente des systèmes AL et LA, observés quand ees systèïues formaient la paroi de réiectroscope, s'abaissait de I , ^ à 1 , 4- "
L'influence de Tordre d'un système d'écrans sur l'émission secondaire du système s'ob^^eive aussi très bien en lecevani les i avons secondaire* postérieurs S' sur nue plaque photographique ou bien sur uu écran au platinocyanure de baryuu) disposé en ee {fig. 20) et protégé par
nu écran de plomb EE contre l'action direcle des rayons X. Si MM est une feuille de zinc, par exemple, l'impression radiographique, ou la luminescence delécran, sont nettement plus vives lorsqu'une lame d'aluminium est disposée en A'A' que si elle est disposée en AA; un dispositif pbotoniéirique permettant la comparaison des deux actions simultanées n'est pas nécessaire pour apercevoir le phénomène.
Si les rayons \ agissent en même lemps que les rayons secondaires postérieurs, l'inlluence de l'ordre des deux lann^s sur la tiansparence appaienle du système se voit encore facilement en disposant sur la couche sensible nue d'uncî pla(jue photographique/;/; {fig- '-'•i) un système de deux feuilles (rf, h) et à côté un système (è, a) identique, m.'us (Tordre inverse; les plages coniigucs ab et ba de la
OPTIQUE DES r.AYOINS DE H(")JNTGE]N. Iiy
2)laqiie sensible sont inégalemenl impressionnées par une source de rayons X siuiée au-dessus de pp dans le plan perpendiculaire à pp qui sépaie les deux plages. Le système (zinc-papier noir), par exemple, paraît nettement plus opaque (jue le système ( papier noir-zinc). L'intluence de Tordre des écrans ne disparaît pas sous une feuille d'alnminium baltue placée entre la couche sensible pp et les systèmes ab^ ha \ mais elle est atténuée, comme on s'en assure
Fis. 21.
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en conqiarant la partie de jyp recouverte sous bs deux systèmes par la feuille d'aluminium et la partie non recouverte : l'influence de l'ordre des écrans diminue de plus en plus à mesure que l'épaisseni- de la feuille d'aluminium interposée augmente. Mais l'influence de l'ordie des écrans sur la transparence apparente est moins nette quand la plaque photographique est remplacée par un écran au plalinocyanure de baryum derrière lequel on applicpie les systèmes étudiés ba et ab. L'action des rayons secondaiies est alois presque noyéedans l'action des rayonsX, comme il a été déjà dit au sujet de l'influence de la distance d'un écran sur sa transparence apparence (').
(') Depuis que j'ai signalé rjnlluencc de l'ordie d'un .S3fslènie d'ccians sur la transparence apparente du système pour les rayons X ( Comptes rendus du 26 juillet 1H97, t. CXXV, p. 280, et du 7 février 1898, t. GXXVI, p. 467), le professeur Hoïti en a fait une étude qualitative au moyen d'un écran au platinocyanure de baryum {Rendiconti d. R. Ace. dei Lincei du 20 février 1898, t. VII, p. 89). L'expression àç, cryptoluminescence> employée à cette occasion par l'auteur pour désigner les phénomènes de transformation des rayons X, ne me paraît pas bien choisie; le mot équivalent et plus simple de radioluminescence doit s'appliquer seulement à la transformation des rayons X en lumière, d'après une extension immédiate de la nomenclature adoptée par le professeur E. Wiede mann, de même que le mot de photoluminescence s'applique aux phénomènes de transformation de rayons lumineux en d'autres rayons lumineux.
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4. Mécanisme de In décharge des condiicleiirs frappés par les rayons X. — L'aclion des rayons X sur les corps électrisés, connue niais non publiée tout d'abord par le professeur Ronlgeu (• ), a clé découverte presque sinuilranémenl par INJM. Benoisl vl Hnrmuzescu (-) à Paris, H. Dufour à Lausanne (•^), A. Rigbi à Bologne ('•), J.J. Thomson à Cambridge (^). Le fait fondamenial est que les conducteurs positifs ou négatifs sont déchargés avec la môme vitesse sous l'influence des rayons X (jui les frappent, tandis que l'électricité négative seule est dissipée par la lumière ultra-violette. Dans un même gaz, la vitesse delà décharge augmente en même temps que la pression du gaz, et elle dépend de la nature du gaz [Benoist et Hnrmuzescu (°), J.-J. Thomson]. M!NL Benoist et Hurmuzescu(^) ont encore montré que la vitesse de décharge d'un conducteur frappé par les layons X dépend de la nature du métal qui forme le conducteur. Les professeurs J.-J. Thomson ctRontgen ont reconnu que l'air traversé par les i ayons X est devenu conducteur de l'électricité et conserve cette propiiété pendant un instant-, on peut décharger un conducteur en amenant sur lui de l'air ainsi rojitgenisê^ ou, comme on dit maintenant, ionisé. Il résulte des recherches des professeurs Righi (*), Villari (■'), J.-J. Thomson (®)
(') Voir UoNTGEN, Deuxième Mémoire, Sitzungsb. cl. Wiirzburger pliys. med. GeselL; mars 1896; Wied. Annalen d. Pliysik., t. LXIY, p. 11; i8çj8; Journ. d. Phys., 3" série, t. V, p. 189; 189G.
(^) Comptes rendus, t. CXXII, p. 235; ï8g6.
(•') Archives des Se. phys. et nat. de Genève, 4* période, t. I, j ) . 111.
(') Peiidiconti délia /?. Ace. di Jiologna, février 1S96.
(^) Proced. Royal Soc., t. LIX, p. •2-jf\; 1896.
C) Conij)tes rendus, t. CXXll, p. 9:^6; 1896.
(') Comptes rendus, l. CXXII, p. 77() ; 189G.
(*•) Les expériences f;iilcs à ce sujet par le professeur A. liiglii présenlent une ^Mundc analoi^ie avec celles qu'il avait réalisées (|uelques années auparavant au sujet de la décharge par les rayons ullra-violets {Atti délia /?. Accad. di Bologna; 1888, 1889, 1890, 1S91).
(^) 1-e professeur \illari {Comptes rendus, I. (IWlIi, p. V'^) '"i'^'^
OPTIQUE DES UAYOWS DE IIUJXTGEJN. 1 1 Q
que la décharge d'un conducteur penl avoir lieu sans qu'il soit louché par le faisceau rectiii^ne de rayons X et que les charges électriques libérées par les rayons X se déplacent le long des lignes de force du cliamp électri(jue. M. J. Pcrrin a montré neitement que, si les rayons X traversent des tubes de force électrique réunissant deux conducteuis dans un gaz en repos, les tubes de force rencontrés dans ce gaz parles rayons deviennent conducteurs de l'électricité. Il a isolé et étudié ce phénomène fondamental en faisant passer un faisceau de rayons X entre les armatures d'un condensateur foi nié de deux plaques métalliques-, le condensateur se décharge, bien (|ue les armatures ne soient point touchées par le faisceau ('). On peut dire avec 1\]. J. Perrin : « Là où des rayons X traversent un gaz, apparaissent des charges égales et contraires [ionisation); puis ces charges se meuvent sous l'influence du champ le long des tubes de force qui les contiennent jusqu'à ce qu'elles rencontrent un conducteur (pi'elles déchaigent, ou un isolant solide ou liquide qu'elles chargent (-). » Ce dernier mode de décharge isole un phénomène indépendant de la nature des métaux des conducteurs mais dé[)endant de la nature et de la pression du gaz qui les sépare-, d'où le nom d'^-^é^ gaz (jue Iqi a donné M. J. Peirin.
Après avoir ainsi dégagé un phénomène fondamental, ]M. J. Perrin a cherclié à expli(|uer le rôle des surfaces
pouvoir admettre que les rayons X s'incurvaient fortement; cette interprétation est en contradiction avec les faits.
Le professeur J.-J. Thomson annonça que tout gaz devient conducteur à la manière d'un électrolyte. C'est dans son laboratoire que furent faites plus tard les principales expériences relatives à Vionisation des gaz par les rayons X.
(') J. Perrin, L'Éclairage électrique, t. VII, p. 545; 20 juin 1896; Ami, de Cli. et de Phys. (7), t. XT, p. 523 ; 1897.
(-) Thèse de Doctorat, p. 58; ou Ann. de Ch. et de Phys., toc. cit..
(ODcJuclrices frappées par les rayons X. Il appelle cj[fet métal ce qu'il faut a jouter à IVUet gaz produit par les rayons X incidents, pour avoir l'eirel total de la décliargc(^), et il imagine le mécanisme suivant pour expliquer les résultais de ses expériences :
« En tous les points qu'atteignent des rayons RJnilgen dans la surface de séparation d'un gaz et d'un mêlai se forment des quantités égales d'électricité positive et négative ou, d'une manière abrégée, ww^ 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 (-). » Puis il définit des coefiicients d'ionisation superficielle^ qui « formeraient une (lasse de constantes (ju'on pourrait comparer, à certains égards, aux tensions superficielles ou aux ditîerein es de potentiel par contact ». Mes expériences conduisent à changer cette explication :
Dans les ex()ériences de la Ji^. i4 (p- ^>-^)5 la décharge de la feuille d'or y a lieu sous l'influence des rayons secondaires du corps LL, métallique ou non, sans que les rayons X pénètrent dans la cage C de l'électroscope aux parois de laquelle est limité le champ électricpje de la feuille d'or y. Cette expérience isole une action propre du corps LL, et cette action a lieu à distance.
Supprimons maintenantia feuille d'aluminium baitua'Z)' qui fermait le champ électiique deydu côié de Lhi^fig. i4) et plaçons une lame d'aluminium AA (^fig l'i) entre
(') J. ri:iuuN, 'J'iicse de Doctorat, p. /|8; ou Ann. de Ch. et de rhys., loc. cit., p. b\2. (Journal de Phys.,i. VI, p. 4^'>)
(^) i. Pkhrin, Thèse de Doctorat, p. bi. ; ou Ann. de <^li. et de Pliys., loc. cit., p. ")'i7. Théorie de l'effet métal, ionisation superficielle {.tournai de l'hys., t. M, p. [\'6o) ; t;o//- aussi Comptes rendus, i.CWW , ji. '|j »; ''"'^ mars 1897. Décharge jutr les rayons Jdinigcn. Jiôlc des s u rjiues fi appées .