FM
La largeur de l'impression D, obtenue par application et renver-
Fig. i3o.
MHFGlrgW FG N
sèment du champ est donc donnée par la formule D,= GAI-f-F\ ~d,
et la différence des largeurs d'impression en présence du champ et sans champ s'obtient par l'expression
■unv- \ /.>
l42 CHAPITRE IX.
d'où
V étant la différence de potentiel entre les plateaux. La mesure de D, — D permet de calculer
2° £ ^ (I. Les rayons extrêmes qui sortent du condensateur pour les deux sens opposés du champ h sont tangents aux plateaux à la même hauteur en K et L et rencontrent la plaque en deux points M et N équidistants de F et G [fig. i oo, II). MN = D est la largeur de l'impression obtenue avec renversement du champ
D =: f/ -h a GN — d-^ 1 /s lango.
On a, d'ailleurs, pour un de ces rayons les équations de mouvement suivantes par rapport aux axes K x et K y :
dx dy
Tt^^' lit
= v, -^ = V, tangtp
et où t est le temps qui s'écoule entre le passage du rayon en K et sa sortie du condensateur.
En écrivant que la déviation ^ — sur le trajet de longueur KK' est égale à c?, en a, de plus,
id „ id eh ^ , , , ,, , eh
f^= — , tan22 9= (D — f/)2= 8/2<r/
Y ^ ' r- ni mv^
et
/;?('- (5V/3 'T ^ i D - df '
La mesure de D permet^ par conséquent^ de déterminer ^— ■ Si £ ^ 4 ^A aucun rayon ne sort du condensateur.
Connaissant approximativement la déviation des rayons, on pouvait prévoir que le calcul i s'appliquait jusqu'à V = 3oo volts environ. Pour V ^ 3oo volts on utilisait le calcul 2.
Les dimensions de l'appareil étaient les suivantes :
/i=3'"',77; /o = 4"'") '^J ; f/ = o""",2io. li variait entre 3'^'",94 et 10'"'.
NATURE DES RADIATIONS. l43
Le T ableau suivant contient les résultats obtenus avec les rayons a du radium C pour différentes valeurs de /o et de V:
Duim.
5,1. io'+
4,93. lOli
4,79-io'*
4,87. lO'i
La moyenne de ces nombres, en tenant compte de la valeur relative des expériences^ est — — =^ 4587- 'o' ' E.M. Dans ces expériences la vitesse des rayons était réduite au moyen d'un écran en mica équivalent à une épaisseur d'air de 3"'" , 5. Cet écran réduisait
la vitesse à la fraction o,'j63 de la vitesse initiale v^ ; le produit —
devait être choisi d'une manière correspondante. Les valeurs qui se correspondent d'après les expériences de M. Rutherford sont les suivantes :
= 3,10. io5 L. M.,
= 4,87.ioiiE. M.,
d'où
— ;= 5 ,07. lO'' E. M ; m
V = i -j- . lOJ
Vîi = '2,06. lO^
Une expérience a été faite pour vérifier si le rapport — varie par suite du passage des rayons au travers d'un écran. En voici les résultats :
Sans écran 4:CG. 10*
Avec un écran en mica équivalent à 3'^", 5 d'air 3, 10. lo-^
Avec un écran en mica et un écran en aluminium équivalents ensemble à 6"^'", 5 d'air. 2,11. 10»
mv e
l44 CHAPITRE IX.
On peut conclure de cette expérience que le rapport — ne varie probablement pas par suite du passage d'un écran, car les nombres obtenus ne sont pas très différents, alors que la vitesse a diminué de moitié.
La même méthode a été appliquée à la mesure de la déviation électrique des rayons a du radium A, du polonium, du dépôt actif de l'actinium et du dépôt actif du thorium ('). Pour obtenir l'effet du radium A, il a fallu superposer l'action de 20 fils activés. Le polonium était employé en couche très mince préparée par le dépôt sur du bismuth. Le dépôt actif de l'actinium était recueilli sur une plaque qui restait exposée à l'action de l'émanation pendant tout le temps de l'expérience et qui agissait au travers d'un écran en mica; l'exposition a duré (i jours. Les rayons du dépôt actif du thorium forment deux groupes ; pour tous les deux on a mesuré la déviation magnétique, mais la déviation électrique n'a pu être mesurée que pour le groupe dont le parcours est le plus long.
Les résultats des expériences sont contenus dans le Tableau ci-dessous. La valeur c,, de la vitesse initiale a été mesurée directement pour le radium C et pour le polonium; dans les autres cas la source active agissait au travers d'un écran, et la vitesse Vn était déduite de la vitesse observée, en tenant compte de la réduction de vitesse due à l'écran. La dernière colonne du Tableau contient les valeurs du parcours a d'après les mesures qui ont été faites par différents observateurs et qui seront décrites dans la suite de cet
Ouvrage.
m i',|. a cil citi.
Dépôt aclif du radium : radium <', >, 07.(0'' ■^,o6 7)0()
» » radium iV :j,("). 10^ 'w" 4 5^3
Polonium 5,3. lo-* r,7'à 3,8()
Dépôt actif de l'actinium : actinium B. ^ .,' • 10'' :"),;
» du thorium : thoiium C... '),(>. lo-* 2,27 8,()
L'expérience est donc favorable à l'hypothèse d'après laquelle les particules a des divers groupes sont de même nature et ne diffèrent entre elles que par la vitesse d'émission. Ce résultat s'étend aux rayons émis par le radium au minimum d'activité et au groupe le moins pénétrant des rayons du dépôt actif du thorium,
(') UuTiiiatroiiD et IIaiin, l'Inl. Mag.. 1906.
NATURE DES RADIATIONS. l4J
pour lesquels la déviation électrique n'a pas été mesurée; si, en effet, on calcule le parcours des rayons de ces groupes d'après la valeur du produit -^ déduit de la déviation magnétique et d'après
la valeur du rapport — qui a été déterminée pour les rayons a du radium C, on trouve un résultat conforme à celui que donne la mesure directe du parcours par la méthode électrique.
L'identité de nature des particules a émises par différentes substances a été soumise au contrôle de l'expérience par le procédé suivant : Si les particules ne diffèrent que par la vitesse d'émission, elles se trouvent toutes dans les mêmes conditions à la fin de leur parcours. Les courbes d'ionisation obtenues avec un même appareil de mesures doivent donc être super posables quand on attribue à l'ionisation maximum la même valeur et quand on fait coïncider les points qui correspondent au maximum. La comparaison a été faite pour les rayons a du polonium, du radium C et de l'actinium B qui peuvent être utilisés en couche infiniment mince ('); les courbes d'ionisation du radium C (dépôt actif du radium après la baisse initiale) et de l'actinium B (dépôt actif de l'actinium) étaient obtenues par des mesures crois(''es. afin de tenir compte de la diminution de l'activité avec le temps. L'expérience montre que les coui'bes relatives au radium C et au polonium sont exactement superposables dans les limites de précision des expériences, et comme il s'agit de rayons ayant des parcours très différents (7"", 06 et 3''™,8<î) et provenant de matières différentes, ce fait confirme l'hypothèse de l'identité de nature de toutes les particules a. La courbe relative au dépôt actif de l'actinium ne se superpose pas aux précédentes, bien qu'elle corresponde en apparence à un seul faisceau de rayons. On peut penser que cette courbe est en réalité la superposition de deux courbes voisines, correspondant à deux faisceaux de rayons a de parcours voisins, et que, par suite, le dépôt actif de l'actinium donne lieu à l'émission de deux groupes de rayons a. Cette supposition explique bien la forme de la courbe et se trouve aussi en accord avec d'autres faits expérimentaux relatifs à l'étude de la composition du dépôt actif de l'actinium {coir Chap. XY\
( ' ) .M"* Blanquies, Comptes rendus, 1909.
