‹ Thèses présentées a la Faculté des Sciences de Paris pour obtenir le grade de docteur ès sciences physiques (volume 2)Chapitre 3 sur 24 · OPTIQUE DES RAYONS DE IWJNÏGEJV. "J · texte numérisé non relu

OPTIQUE DES RAYONS DE IWJNÏGEJV. "J

angle de 6^ avec le plan de la lame / de plaline, leur intensité est encore la moitié de l'intensité maximum obtenue en plaçant la lanie /normale au faisceau If. La loi d'émission des rayons de Rôntgen^ indiquée pour la première fois pai- M. Gouy (' ), est en etFet toute différente de la loi photomélrique du cosinus : une lame focus bien plane rayonne nettement jusque dans son plan, et l'intensilé du rayonnement, presqne uniforme en tous sens, s'affaiblit seulement pour les directions d'émission très rasantes. Gi àce à cette ingénieuse utilisation de la puissance du tube focus, M. Gouy a pu réduire la durée de pose à quatre heures, malgré les grandes distances employées.

Plus récemment, MM. Haga et Wind ont fait des recherclies encore plus précises sur l'épanouissement par diffraction au moyen d'un dispositif anologue à celui de M. Gouy, en portant à lo"^ la distance de la lame focus / à la fente diffringente/, ainsi que celle de la fente f h la plaque pliotogiaphique. Le temps de pose s'est élevé à cent heures réparties sur dix jours. Ils ont trouvé que les longueurs d onde des rayons de Rontgen sont inférieures à quelques dixièmes àe [jl[ji, c'est-à-dire au moins 2000 fois plus petites que la longueur d'onde delà lumière verte ('-).

Remarquons que les expéiiences précédentes ne donnent

(') Gouy, Comptes rendus, t. CXXII p. 1197; 26 mai 1896. Cette loi de l'émission des rayons de Rontgen a été retrouvée un an plus tard par Rontgen (3* Mémoire, Sitzungsberichte cler Akad. dev Wissenschaften zu Berlin, mai 1897, ^^ Wied. Annalen d. Physik, t. LXIV, p. 21).

(2) H. Haga et C.-H. Wind, Diffraction of Rontgen Rays ( Académie des Sciences d'Amsterdam, p. 420-426; 26 mars 1H99, et Wied. Annalen d. Physik, t. LXVIII, p. 884 ; loc. cit., p. 896, et t. LXIX, p. 827; 1899). Ces physiciens se demandent s'ils n'ont pas réellement observé la ditfraction des rayons de Rontgen qui, dans leurs expériences, auraient des longueurs d'onde de oV-\'-,oi à 01^:^,27. Malheureusement l'épanouissement observé n'est visible qu'au microscope et l'interprétation des délicates particularités des clichés au moyen de la diffraction souffre des objections {cf. G. Sagnac, Journal de Pliysique, 3* série, t. VIII, p. 6^,4; 1899).

aucun renseigiu»meiit sur les longueurs d'onde que peuvent avoir les rayons de Konigen les plus absorbables du faisceau issu de la lame focus, lesquels peuvent être arrêtés par le papier noir ou le châssis de bois entourant la plaque sensible, par Tair qu'ils ont tiaversé pour l'atleindre et par la paroi de verre du tube focus.

2. Propagation à travers les prismes, — L'ombre d'un mince fil de platine projetée sur une pla{jue sensible par les rayons de Rontgen n'est pas déplacée par l'inteiposition de prismes variés (en cire, aluminium, crown, ébonite, soufre, flint, ïev^ zinc). M.Gouy a fait les expériences les pins précises à ce sujet avec le dispositif de la lanic focus rayonnant piesque par la iranclie. S'il y a une différence entre l'indic e de réfraction et Tunité, elle ne dépasse certainement pas tïtôVîTo P^^^" ^^^ cinq premiers corps, par exemple (^). On voit que la silhouette à\\v\ fil donnée par les rayons de Rontgen, même à travers la matière, est observée grâce au faible diamètre apparent de la source et à V absence de diffraction^ avec la précision des meilleures mesures opticjues. Les rayons de Rontgen fournissent une méthode excellente pour réaliser expérimenialement un faisceau de lignes droites.

3. Absorption par les cristaux. — La réflexion, comme la réfraction et la diffraction, fait défaut pour les rayons de Rontgen. Il ne reste guère, pour essayer à^ polariser CCS rayons, cju'à chercher s'il existe pour- eux des cristaux dichroïqucs comme la tourmaline l'est poui' la lutnière. L'absorption des layons de Rontgen par les divers coips étant un fait très général, j'ai réalisé avec plusieurs sub-

(') GouY, loc. cit. t. CWIir, p. 43. De son côté, M.Beaulard montrait, «liiiis le cas d'un corps très lcj;cr, le potassium, que la différence entre l'indice de réfraction et l'unité ne peut atteindre jqoô'ô i^oc. cit., t. CWII, p. 782, et t. CXXIII, p. 3oi; 3o mars et 3 aoiU t8f)6; l'Éclairai^r vAcclrlque, t. VIII, p. !\uj). Plus tard, INliM. Voiler et Valtcr {Wied. Annalen d.Physik, t. LXI, p. 88; 1897) élablissaient le même résultat pour le diamant à y^„„- près.

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slances ciistallisées (quartz, spath d'Islande, tourmaline brune ou grise, mica, ferrocyanure de potassium, épidote) l'expérience des tourmalines croisées- j'ai comparé sur une même plaque sensible enveloppée de papier noir les transparences de deux systèmes juxtaposés formés chacun de deux lames cristallines parallèles, superposées dans l'un des systèmes avec leurs sections principales croisées, dans l'aulie avec leurs sections principales parallèles. (^). J'ai fait varier les épaisseurs des lames cristallines de ~ de millimètre à plusieurs millimèties. J'ai aussi opéré en remplaçant la plaque sensible par un écran luminescent au platinocyanure de baryum. En aucun cas je n'ai observé, entre les plages contiguës comparées, une difïéience d'impression de la plaque photographique ou de luminosité de l'écran qui dépendît du dichroïsme. Une petite dilïérence d'intensité peut se produire accidentellement entre les deux plages par suite d'une différence de nature des lames cristallines comparées^ mais on la distingue aisément d'un effet de dichroïsme en tournant d'un angle droit sur place soit les deux

(1) G. Sagnac, Comptes rendus, t. GXXII, p. 786; 3o mars 1896. Je disais dans cette Note, en parlant des méthodes pour rechercher la transversalité des vibrations, que l'émission et la diffusion seraient peut-être à essayer. Plus tard, M. L. Graetz a cherché sans succès à constater la polarisation /?ar émission : les ra3rons de Rôntgen issus d'une lame cristalline remplaçant la lame de platine d'un tube focus étaient reçus sur deux lames de tourmaline juxtaposées, de sections principales rectangulaires {Wied. Annalen d. Physik, t. LXV, p. 453; mai 1898). — Il resterait à étudier la diffusion : on comparerait les intensités des rayons ayant subi sur tel ou tel corps deux diffusions successives à angle droit l'une de l'autre, d'abord dans un môme plan, puis dans deux plans rectangulaires; l'intensité des rayons deux fois diffusés serait plus faible dans le second cas s'il y avait polarisation par diffusion, comme pour la lumière. La première diffusion fournirait, en effet, des vibrations polarisées dans le plan de diffusion; la seconde diffusion jouerait alors le rôle d'un analyseur qui respecte plus ou moins la vibration incidente suivant la direction de sa section principale qui serait ici le plan de diffusion.

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lames cristallines supérieures, soit les deux lames inférieures, de manière que les plages des sections principales parallèles et des sections croisées s'échangent mutuellement. La petile différence d'intensité observée parfois entre les deux plages devrait changer de sens si elle était due au dichroïsme; or, elle ne s'intervertit point. Quand le réglage est bien fait, elle disparaît avec tons les cristaux étudiés, sauf certains échantillons de tourmaline qu'il est difficile d'avoir tout à fait identiques, même en coupant en deux une lame qui paraît homogène. Elle se distingue, dans ce cas, d'un effet de dichroïsme, en ce qu'elle est indépendante, comme on a vu, de l'orientation des lames cristallines (^).

J'ai aussi recherché pour les rayons de Runlgen le dichroïsme circulaire, c'est-à-dire l'inégalité d'absorption des composantes circulaires droite et gauche que ]M. A. Cotton a découverte pour la lumière dans des dissolutions colorées de tarira les doubles (-). II ne pouvait être question d'employer ici la méthode qui a conduit IM. A. Cotton à sa découverte, méthode très sensible qui utilise un spectre cannelé. J'ai simplement calqué l'expérience des tourmalines parallèles et croisées en couvrant une bilame q de quartz, perpendiculaire à l'axe, droit sur une moitié d^ gauche sur l'autre g (une bilame de Soleil, par exemple),

(') Un doit suspccLcr tout icsulLat positif obtenu sans que la précaution de l'interversion des plages ait été prise. Il semble bien en particulier que MM. li. Galitzine et A. de Karnojitzky {Comptes rendus, t, CXXII, p. 717) n'aient observé qu'une difTércnce dintensitcaccidentelle.

Mes résultats négatifs sont confirmés par ceux qu'ont obtenus avec la tourmaline : M. H. IJecqucrel ( Comptes rendus, t. CXXII, p. 762, 3() mars \>^\f>), M. .!.-.). Thomson {Nature, du 27 février iSç/J) et par les résultats indiqués par M. llontgen dans son troisième Mémoire {Wied. Annaien d. Physik, t. LXIV, p. 3()). M. H()ntgen y précise le fait suivant indiqué déjà dans son premier Mémoire: la transparence d'une lame cristalline est indépendante de son orientation cristallographiquc.

(^) A. Cotton, Thèse de Doctorat {A/ui. de Cliim. et de Pliys., 7' série, t. VIII, p. .3^17).

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