Relation entre la vitesse des rayons [î et leur pouvoir
(') Des CouDiiES, Phys. Zeit., 1902.
(-) II. -W. SciiMiDT, Phys. Zeit., 1909.
pénétrant. — Les expériences de H. Becquerel ont montré que le pouvoir pénétrant des rayons j du radium dépend du rayon de courbure R de leur trajectoire circulaire dans un champ magnétique et croît avec celui-ci. On peut admettre que pour les rayons ,3^ R ne dépend que de la vitesse t^, et que^ par suitC;, le pouvoir pénétrant est une fonction croissante de la vitesse. De plus^ les rayons qui se montrent homogènes dans un champ magnétique, ont un coefficient d'absorption constant^ ainsi que cela a été prouvé pour le groupe principal des rayons 3 de l'actinium. Mais on a encore très peu de renseignements quantitatifs sur la relation qui existe entre la vitesse p des rayons et leur coefficient d'absorption [j. pour une matière déterminée.
Les expériences de M. Lenard ont prouvé que le pouvoir pénétrant des rayons cathodiques croît très rapidement avec leur vitesse ( ' ). Ce même fait résulte de l'étude des rayons |i.
D'après AI. Lenard le coefficient d'absorption des rayons cathodiques dans l'air passerait de 2i3o à 3^4 quand la vitesse passe
de 1,8. lo'-* - — (voltage d'émission looo volts) à environ lo'" — sec ^ ° ' sec
(voltage d'émission correspondant à une étincelle équivalente
de 2"'", 8). Pour ces derniers rayons le coefficient d'absorption
dans l'aluminium est jijo. Voici quelques valeurs du coefficient
d'absorption ;j. dans l'aluminium pour des rayons de vitesse i^
connue :
Rayons calliodiques lo'" -iSo
Rayons p ('radium E) 2,31. co'" '\0
» I ufaniuni X).... 2,7().io'*' i4;4
La variation du pouvoir pénétrant des rayons 3 est très sensible pour une variation de vitesse relativement peu importante. Inversement il paraît probable que si le coefficient d'absorption reste constant^ la vitesse des rayons ne peut varier notablement.
117. Relation entre l'absorption et la nature de la matière absorbante. — Les expériences de M. Lenard sur l'absorption des rayons cathodiques par la matière, ont montré que le coefficient
(') Le.nakd, An/i. cl. l'Iiys.
72 ClIAl'ITIU': IX.
d'absorption est approximativement proportionnel à la densité d de la matière absorbante^ et indépendant de sa nature. En particulier, pour des rayons cathodiques dont la vitesse est égale à un
tiers environ de la vitesse de la lumière^ le rapport - reste compris
entre 20-0 et 5()io quand la densité varie entre 3,6. io~' (gaz sous faible pression) et iç), 3 (or) ( ' ). Pour des rayons cathodiques très lents, la relation précédente ne constitue même plus une approximation grossière; le rapport - dépend alors beaucoup de la nature
du milieu absorbant.
M. Strutt a montré que pour les rayons [i du radium le rapport - varie peu avec la densité ( - ) ; les valeurs de [j. se rapportent
à des rayons hétérogènes et doivent être considérées comme des moyennes. D'après les expériences de M. Rutherford faites avec les rayons [i de l'uranium qui sont homogènes ( ■' ), la constance du
rapport^, approximativement veritiee pour certaines matières, ne l'est guère pour certaines autres, et l'on remarque que le rapport -, croît, en général, pour les métaux avec leur poids atomique.
On obtient un résultat analogue en comparant le pouvoir absorbant de différentes substances par la mesure de la charge des rayons [i transmis ( '' ).
M. Crowther a effectué une série de déterminations avec les
rayons de l'uranium {■'). Il a trouvé que le rapport — est une fonction
périodique du poids atomique p de l'élément absorbant, les périodes correspondant aux groupes de la classification périodique des éléments. La courbe - r=/(p) se compose de parties distinctes, et pour chaque groupe le rapport '- augmente avec p. L'état allotropique d'une matière n'intervient pas pour modifier le pouvoir
(') Lexard, Ann. d. Phrs., 189.5.
(^) Strutt, Nature, 1900.
(■^; HuTHKRFORD, Radioactivity .
(*) Skitz, Phys. Zeit., iga/)-
{'■•) (liiowTiiER, Pkil. Mag., 190G.
NATURE DKS RADIATIONS. 78
absorbant. L'absorption par une molécule est la somme des absorptions dues aux atomes qui la composent.
Le coefficient d'absorption étant [x, et le nombre des atomes
dans l'unité de volume d'une matière absorbante simple étant ->
où p est le vrai poids d'un atome, l'absorption par atome a la
valeur -p. Si donc le rapport -. était constant, l'absorption par
atome serait proportionnelle au poids atomique; et si tous les atomes étaient constitués par des groupements semblables^ elle serait proportionnel e au nombre de ces groupements. L'expérience donne une indication favorable à cette manière de voir, puisqu'au moins pour les particules ^3 de grande vitesse, qui restent peu de temps dans le voisinage d'un atome rencontré, le
rapport — varie entre des limites assez rapprochées pour des
densités d'ordre de grandeur très différent. Cependant l'influence individuelle de l'atome se fait sentir, et cela d'autant plus que les rayons sont plus mous, c'est-à-dire que leur vitesse est moindre.
Si l'absorption est une propriété aclditive des atomes qui composent une molécule, le coefficient d'absorption u. d'une matière doit se calculer par la formule
où m désigne le poids moléculaire, d la densité de la matière, u.) le coefficient d'absorption qui correspond à l'un des éléments constituants, t?i la densité de cet élément constituant à l'état où son pouvoir absorbant a été mesuré, p, le poids atomique, n, le nombre des atomes de l'élément considéré qui entrent dans la composition de la molécule.
Cette formule s'est montrée conforme à l'expérience dans le cas d'un certain nombre d'oxydes, sulfures et iodures examinés. Elle permet de calculer le coefficient d'absorption d'un élément, quand on connaît celui d'un composé et des autres éléments qui y sont contenus. Les résultats relatifs aux composés étudiés sont réunis dans le Tableau suivant ( ' ) :
(') Crowtheii, loc. cit.
„ , —, calcule. —, observe.
Substances. d ci
MgO J,G 5,5
Fe^O^ 0,4 6,4
ZnO . 6,8 7,3
Gu^O 6,8 7,1
GuO 6,7 6,9
As'-03 7,7 7,5
FeS 6,7 6,5
ZnS.. 6,8 6,8
As2S3 7,5 7,5
SnS ...... 8,9 8,9
Sii^S-^ 8,6 8,5
Gu'-r^ 9,4 9,1
Pbl^ io,8 io,8
L'étude de l'absorption des rayons ^j par les liquides a conduit à des résultats analogues ( ' ) L'absorption pour un composé s'est montrée égale à la somme des absorptions pour les masses des éléments composants^ l'effet produit par la couche liquide absorbante étant évalué par l'épaisseur de la lame d'aluminium dont l'interposition entre la source et la chambre d'ionisation détermine la même réduction d'intensité que l'interposition de la couche liquide étudiée. L'état moléculaire de la matière est sans influence sur le pouvoir absorbant. C'est ainsi que l'absorption exercée par deux couches liquides superposées^ formées par des solutions de chlorure de baryum et de sulfate d'argent^ séparées par une cloison mince^ est la même que l'absorption qui est exercée par le système cjuand la cloison a été retirée et que^ le mélange ayant été effectué, des dépôts de sulfate de baryum et de chlorure d'argent se sont formés dans le liquide.
Les Tableaux I, II, III, représentent les résultats obtenus par différents expérimentateurs pour les valeurs de u. et de ^ relatives à différentes substances absorbantes. On peut constater que les valeurs obtenues de divers côtés présentent des divergences assez notables, qui dépendent probablement du dispositif expérimental employé.
(') BoRODowsKY, Phil. Mag., 1910.
Urani Ruther
tJL.
Il m forci .
Rad
Str
i u m ult.
Actin Godie
iuin vvski.
Radium
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Mica
