OPTIQUE DES RAYONS DE RUNTGEN

(hypollièsedes rayons secondaires destructeurs issus d'une iransformalion), et, par suite, expliquerait, comme il a été dit, les maximums et minimums d'impression photographique; 2'^ elle se développerait avec un certain retard dépendant des propriétés intimes des couches photochimiques, de même que l'hystérésis magnétique dépend des propriétés moléculaires du corps soumis à l'aimantation; la vitesse de son action, destructive de la modification du sel d'argent, augmenterait à chaque instant avec l'intensité de la modification du sel d'argent relative à une époque antérieure.

Or le calcul montre (^ )] qu'une action positive croissant avec le temps, et une action négative en retard sur l'action, positive et dont la vitesse croit avec l'impression résultante relative à une époque antérieure, donnent une impression résultante qui croit jusqu'à une certaine époque pour laquelle elle est maximum, puis diminue jusqu'à un minimum qui peut être assez faible, augmente de nouveau jusqu'à un certain maximum et passe par une série d'oscil-

(' ) En particulier, admettons que l'impression i à l'instant t puisse être représentée par l'excès d'un elFet positif /> = at, croissant proportionnellement au temps, sur un efl'et négatif /i dont la vitesse —r- à chaque

instant t est proportionnelle à l'impression résultante i relative à un instant antérieur {t — ij). Nous avons alors les relations

i{t)=p{t) — n{t) et .p^ =bi{t-t,).

Si le retard t^ était nul, la solution du problème serait

ai,,

a, b, c étant trois constantes, c'est-à-dire une fonction i croissant avec

elle temps de plus en plus lentement et tendant vers une limite j- pour

un temps infini. Mais, à cause du retard fini t^, la solution du problème

est une fonction i(^)qui présente une série d'oscillations f-apidement

amorties. Il est facile de le prévoir indépendamment de tout calcul :

Jalions de plus en plus faibles pour tendre assez rapidement vers un efîet limile désormais invariable. Le maximum d'impression est donc expliqué, ainsi que le minimum assez faible qui le suii. L'expérience a montré précisément que ce minimum est suivi d'un second maximum, et la raj)idilé avec laquelle les oscillations du phénomène s'amortissent semble seule avoir empêché d*en compter un grand nombre (*). Ainsi seraient expliqués, du même coup, la production de maximums et minimums apparents d'éclairemeni {pseudo-franges) et les phénomènes de renversement de r image latente (-).

7. Conclusions expérimentales, — D'une part, il existe de profondes différences entre les rayons de Rôntgen et tous les rayons lumineux connus : absence de diffraction, de réfraction, de réilexion réguhère, de polarisation. Mais, d'autre part, les singularités que l'on avait cru constater dans leur mode de propagation et dans la formation des silhouettes radiographiqucs s'évanouissent à la suite

truand i augmente, — augmente aussi et atteint progressivement la va-

1 , dp , di , , , • • •

leur rt de -r- ; à ce moment, , = o et la valeur de i est stationnaire: dt ' ' dt

dn , ,,, • •/ ^ ^ \

mais, comme — augmente en même temps que 1 impression i{t — <j)

relative à une époque antérieure, la vitesse -y- de l'eflet négatif continue encore à augmenter et devient supérieure à -^ > en sorte que TefTet résultant i diminue après avoir passé par un maximum; un temps t^ après ce maximum, -r- diminue à son tour et finit par redevenir égal

dn à — -> ce qui rend i minimum, etc. Un graphique fait d'ailleurs comprendre aisément le rapide amortissement des oscillations de i.

(') M. Jansscn en a compté trois {Comptes rendus, t. XGI, p. 199; 26 juillet 1880).

(') Si cette explication de la limite maximum de l'action photographique est exacte, on doit chercher, pour augmenter la sensibilité des préparations photographi(|nes, à reconnaître si la réaction photographique est due par cxeinph^ à des radiations transformées, et, dans ce cas, s'efforcer de diminuer Tintcnsilé de celte sorte de luminescence nuisible de la |)réparalioM sensible.

OPTIQUE DES RAYONS DE 1VUJ\ÏGEIV. 35

(l'un examen altenlif, en sorte qu'il ne reste plus un seul des phénomènes qui semblaient déceler dans ces rayons une nature essentiellement distincte de celle de la lumière. Bien plus, toutes ces particularités qui se groupent autour de deux cas principaux : déformations des silhouettes et variations apparentes de Téclairement, sont tout à fait semblables à celles que présentent les rayons lumineux, réserve faite du cas de la diffraction, de la réfraction ou de la réflexion résjulière.

8. ConsidératioJis théoriques, — Avant d'exposer la suite de ces reclierclies expérimentales, il n'est pas sans intérêt de passer en revue les diverses hypothèses que l'on peut émettre au sujet de la nature des rayons de Rontgen,

L'auteur de leur découverte insiste, dans son premier Mémoire, sur rindiflerence qu'ils présentent vis-à-vis des moyens par lesquels nous savons agir sur la direction des rayons lumineux, sur leurs vibrations. Il déclare que l'hypothèse de vibrations longitudinales de l'éther lui semble de plus en plus vraisemblable (* ). Dans son troisième Mémoire, il insiste sur l'analogie que présente la loi d'absorption des rayons X pai' les divers corps avec la loi d'absorption des rayons cathodiques^ qui semble réglée principalement par la quantité de matière traversée; il considère connue assez vraisemblable l'hypothèse qui assimilerait les layons qu'il a découverts à une espèce particulière de rayons cathodiques (^). Cette seconde hypothèse présente cette difficulté : les rayons cathodiques sont chargés d'électricité négative; dans l'état actuel des faits, on les définirait même volontiers comme un bombardement d'électricité négative issue de la cathode d'un tube de Crookes en activité; c'est l'ancienne matière radiante de Crookes qui en avait pressenti l'électrisation

(' ) RÔNTGEN, I" Mémoire, Wied. Aniialen cl. Physik, l. LXIV, p. ii

(-) [ÎONTQEX, 2" Mémoire, loc. cit., p. 32,

nëgalivc sans pouvoir la démontrer iiellement (*); les rajons cathodiques ainsi formés d'un véritable courant électrique de cojwection sont dévlahles à l'aimant, et c'est même leur piopriélé la plus anciennement connue (2); ils sont, pour la même raison sans doute, déviés par le champ électrique {^). Or, il a été jusqu'ici impossible de déceler une déviation magnétique des rayons de Rontgen et les résultats annoncés à ce sujet ont été reconnus inexacts (^). D'autre part, il a été impossible de démontrer que ces rayons sont électiisés : dans une expérience que M. P. Curie et moi avons faite à ce sujet, nous avons pu reconnaître ([ue le courant équivalent à la circulation possible de l'électricité dans \\n faisceau assez intense de rayons de Runtgen éiait certainement inférieur à io~^^ ampère (''). La seconde hypothèse du professeur Runtgen conduirait donc à admettre qu'il existe des rayons cathodiques extrêmement différents des divers rayons jusqu'ici désignés sous ce nom ^ ces rayons, relativement très pénétrants, seraient extrêmement peu électrisés et extrêmement peu déviables par le champ magnétique, de façon que ces

(') Celte imporlanlc démonstration a été faite par M. J. Perrin {Comptes rendus, t. CXXI. p. ii3o; 3o décembre i8g5. Thèse de Doctorat, p. 11; 1897; ^" Ann. de Clihn. et de Phys., 7* série, t. XI, p. ^96). Voir, sur la même question, les Mémoires postérieurs de J.-H. IMac-Clklland, Proc. of Roy. Soc., t. LXI, p. 227; 1897. — J.-J. Thomson, Phil.Mcif^. (.5), t. XLIV, p. 298; 1897. — W. Wien, Verhandl. d. Phys. Gesellsch. zu Berlin, t. XVI, p. )65; 1897. — P- Lenard, "Wied. Annalen d. Physik, t. LXIV, p. 279, et t. LXV, p. 5o4; 1898.

(-) IliTTOHF, Ueber die Electricitàtsleitung der Gase {Pogg. Annalen d. Physik., t. GXXXVI, p. i; 1869).

(•^) GoLDSTKiN, Comptes rendus, t. GXXVI, p. 1199. — Deslandres, lor. cit., t. CXXIV, p. 678; 1897. — IMajouana, Lf'/iccf, p. i83; 1897. — .). I*ERiUN, J.-J. Thomson, \V. Wien, P. Lenard, loc. cit. — P. Lenard, IVird. Annalen d. Physik, t. lAV, p. joo; 1898. — W. Kaufmann, Vrr/iandl. d. Phys. Gesellsch. zu Berlin, t. I, p. 88; 1899.

(') Voir p. K) (le ce Travail.

( ) Comptes rendus, t. CXXX, p. 101 3; 9 avril 1900.

Nous employions une enceinte de l-araday en plon)b épais de forme ruhiquc, ayant o"',:!3 de c»*)té, reliée à un élcclromctre à quadrants. Un large faisceau de rayf)ns de Hrnit^fii \ pénc'trail j)ar une ouverture

OPIIQUE DES RAYONS DE IIUA'TGEN. 3^

propriétés nous demeureraient actuellement cachées. On sait que les rayons de Rontgen prennent naissance quand les rayons cathodiques d'un tube à vide frappent une paroi de verre, de platine ou d'une substance quelconque. ]| est établi que, en même temps, le corps frappé par les rayons cathodiques les diffuse en tous sens (') et les rayons cathodiques ainsi diffusés ne peuvent, pas plus que les rayons incidents, traverser sensiblement la paroi de verre du tube; les rayons cathodiques peuvent seulement traverser une feuille très mince d'un corps léger, par exemple quelques microns d'aluminium ; encore une telle feuille ne transmet-elle pas les rayons cathodiques en ligne droite: elle les diffuse en tous sens sans paraître en modifier notablement la nature; c'est ce qui arrive, en particulier, dans l'expérience qui a permis au professeur Lenard (-) (\^ faire sortir les rayons cathodiques du tube à vide où ils ont pris naissance; les rayons cathodiques extérieurs ainsi obtenus par diffusion à travers la mince paroi d'aluminium battu (^rayons de Lenard) ^ absorbables par (juelques centimètres d'air atmosphérique, sont, comme les rayons dont \\é proviennent, chargés d'électricité négative (^), déviables par l'aimanl, par le champ élec-

circulaire de o™, lo de diamètre, placée à o"", 07 seulement de la lame focus du tube à rayons de I^ontgen. L'enceinte de plomb, y compris son ouverture, était complètement enveloppée par une couche continue d'un diélectrique solide (paraffine ou ébonite), recouverte elle-même d'aluminium mince en communication avec la terre. Venveloppe continue de diélectrique solide est nécessaire pour maintenir l'isolement parfait du cylindre, qui, sans cette précaution, ne demeurerait pas isolé dans l'air ambiant rendu conducteur de l'électricité par l'action des rayons de Uontgen.

(') GoLDSTEix, Monalsber. d. berliner Akademie, p. 775; 1881. — P. V'iLLARD, Société française de Physique, 1 avril 1897; Comptes rendus, t. CXXVII, p. 220; 1898. — E. Wiedemann, in Lamotte, L'Éclairage électrique, t. XIII, p. 44^-

(^) V. Lenaud, Wied. Annalen d. Physik, t. LI, p. 226; 1894; t. LU, p. y3; 1894. Mémoires traduits en français dans la Lumière électrique, t. LU, p. 291, 338, 439, 53;; 1894.

(•'') \\ Lk.nauu cl les aulcurs cités p. 3G, no'.c i.

G. SAGISAC.

trique (•) et capables à leur tour de provoquer rémission des rayons de Rouigen quand ils frappent un corps queleonque. — Il faudrait donc admettre qu'une partie des rayons cathodiques rencontrant un obstacle matériel serait transforuiée en une autre variété de rayons cathodiques beaucoup plus pénélranls, les rayons X, tandis qu'une autre partie serait disséminée sans transformation bien ])iofonde. Or, si l'on conçoit une dissémination ou une nouvelle émission en tous sens de particules éleclrisées, on conçoit moins une transformation des rayons cathodiques en rayons X, capable de rendic insensibles l'électrisation et les phénomènes qui en dérivent, sans cependant supprimer cette propriété.

Au contraire, on voit bien que Tarret brusque des charges électriques transporiées par les rayons cathodiques doit provoquer, en vertu d'un elï'et d'induction électromagnétique, une émission d'iujpulhions de l'éther. Cette manière de voir émise par le piofesseur Stokes (^) a été développée par le professeur J.-J. Thomsoji (^) à l'aide de la théorie éleclromagnéticjue de Maxwell ; il résulte de cette théorie que des particules éleclrisées se déplaçant avec une vitesse égale à une fraction de celle de la lumière doivent, eu frappant la paioi de vcrie ou la lame focus de platine d'un tube à vide, provoquer une émission d'impulsions isolées de l'éther, la longueur occupée dans l'espace par chaque impidsion étant de l'ordre des épaisseurs des particules éleclrisées. Le professeur Stokes a

(') Cf. p. .')(;, noie 3.

(2) Sir G. Stokes {Wi/de Lecture. Proced. of the Manchester Literary and Philosoj>hicaL Society, l. XLI; conférence du 2 juillcl 1897 \.\',\<\{x\\.c in extenso dans VLclairage électrique, t. XIV, p. 874; 1898).

(^) .).-.!. 'l'iioMSON, A tlieory of the connexion between cathode and Hon(i;en rays {Phil. Mag., 5* série, L Xt.N, p. 17^; 1898). La vitesse de pr(>i)a;4ali()n des rayons calliodiqucs allcinl jus(iu'à } de celle de la Ininiérc; voir sur celle question : J.-J. 'l'Iionison, W. Wicn, I'. Lenard ( Mémoires d(-jd rilés, p. 36, noie 1 )• — NNu-'-in^ur, ]\'icd. Annalcn d. l>hysil.. l. IAI\. p. 7:1.): lî^M't.

OPTIQUE DES HAYONS DE ROi\TGEN. 3t)

déjà montré que la diffraction doit être insensible pour de pareils ébranlements. Reste à montrer que les rayons ainsi constitués ne peuvent se réfracter.

Je suis arrivé à cette conclusion que des vibrations ulua-ultravioleltes de longueurs d'onde sensiblement inférieures aux doubles des distances mutuelles des particules des corps se propageraient sans réfraction à travers les, prismes. La maijière de voir qui me conduit à ce résultat, consiste à icgarder les particules matérielles comme des» centres de réflexion des vibrations de Téilier; en l'appliquant à la transmission de la lumière dans les milieux en ie[)OS ou en mouvement, j'avais pu, en particulier, me rendre compte très exactement de la remarquable expérience d'entraînement des ondes lumineuses par l'eau en mouvement qui les transmet, réalisée en i85i parFizeau. Or, mes raisonnements s'étaient adaptés immédiatement aux rayons ultra-ultraviolets.

L'absence de réfraction se retrouve dans ma manière de voir quand les longueurs d'onde des rayons sont notablement inférieures aux doubles des distances des particules, ou quand les rayons sont formés d'un succession de petits trains de vibrations amorties, la longueur de chaque train étant inférieure à la même limite. L'extrapolation de la théorie de Helmhollz donne aussi le même résultat, mais seulement quand la longueur d'onde tend vers zéro(' ). J\Ja manière de voir a l'avantage de ne pas faire intervenir la transversaliié des vibrations-, elle s'applique aussi bien à des vibrations longitudinales qu'à des vibrations trans- >ersales de réther(-).

L'hypothèse ondulatoire, telle que je l'ai développée,

(') Cf. Raveau, Journal de Phys.^ 3^ série, t. V, p. ii3; 189G.

(^ ) Journal de Physique^ 3" série, L. IX, p. 188; 1900. Je possédais les résultats indiqués dans cet article quelques années déjà avant la découverte du professeur llontgcn

4o G. SAGJVAC.

conduit itiimédialetneiU h ce résultat qu'un milieu pur et homogène est nécessairement un milieu trouble pour des vibrations dont Ja longueur d'onde n'est pas trop supérieure aux distances moyennes des particules du milieu (*). J'ai été ainsi conduit à étudier la dissémination des rajons de Hôntgen par les différents corps. Ces phénomènes de dissémination dominent l'optique des rayons de Ronlgen au même titre que la propagation rectiligne^ les propriétés qu'ils révèlent dans les rayons de Elontgen sont très différentes de celles que présentent les divers rayons cathodiques jusqu'ici étudiés.