ACTION LUMINEUSE DES RAYONS CATHODIQUES

disposées et les rayons X à action presque instantanée aujourd'hui (p. 235). Mais les premiers observateurs ont opéré au repos, en leurs études des rayons cathodiques, et voici, dans ce cas, la marche de l'expérience :

Les rayons sortent du tube par la fenêtre et se répandent dans l'atmosphère, et l'écran de papier de soie fluorescent au pentadécylparatolylcétone de M. Lenard donne une belle luminescence verte. On peut suivre ainsi les rayons. On note leur action photographique, déjà reconnue par M. Goldstein; quoiquepourcelui-ci une mince couche de collodion empêchât d'agir le pouvoir encore inconnu de décharger rapidement les corps électrisés, un électroscope se déchargeait instantanément, même à 30 centimètres de l'appareil; M. Lenard se servait de la méthode optique, et encore, pendant quelques secondes seulement, aussi sa fenêtre trop étroite laissaitelle passer peu de rayons. Son écran était protégé du côté du tube par une mince feuille d'aluminium complètement opaque à la lumière ordinaire. M. Lenard imagina des tubes divers, y fit le vide aussi parfait que le permettent les trompes à mercure, et les rayons passèrent, d'où il conclut à leur indépendance de la matière gazeuse.

M. Lenard mesurait la distance à laquelle pouvait encore se faire la tache luminescente et l'obtenait encore très nette à plus de 1 mètre de la fenêtre. Il en mesurait également l'intensité *. Pour un certain nombre de corps, le pouvoir

1 Soit i0 l'intensité des rayons dans un milieu non absorbant à une distance 1 delà source. Dans un milieu absorbant et à une distance r, on aura:

e — ar 1 = lo — •

Si R est la distance où une intensité I donne une luminescence perceptible, et la quantité j étant considérée comme constante, on l'élimine à l'aide de l'équation relative au vide :

et l'on trouve alors a encm-1, les longueurs étant exprimées en centimètres.

loi LES RAYONS CATHODIQUES

absorbant est proportionnel à leur masse spécifique.

L'action d'un champ magnétique, représenté par un aimant qui déviait les rayons, s'exerçait entre deux écrans successifs : on étudiait les taches produites avant et après l'action magnétique : avant, la lumière avait un point central très brillant avec, quelquefois, un halo diffus; après, le halo s'étalait sur un côté du point brillant, parfois très distinct de ce point.

M. Lenard ne voit cependant pas de différence entre les rayons produisant ces effets différents.

Il décrit également à cette époque l'expérience suivante: une plaque sensible était disposée dans une boîte d'aluminium entièrement fermée ; sa moitié de droite était couverte d'une mince feuille d'aluminium; sa moitié inférieure, d'une lame de quartz de 0mm,5, de sorte que le quart inférieur droit était protégé par les deux écrans. L'aluminium ne projetait qu'une ombre très faible, le quartz arrêtait absolument les rayons, mais la lumière phosphorescente de l'air la traversait, et seulement sous les deux écrans la plaque était indemne.

M. Eilhardt Wiedemann, au Congrès de la Société Electro-chimique, session de juin 1895, décrit ses expériences sur les radiations cathodiques, et où il a été conduit à distinguer une nouvelle espèce de rayons doués de propriétés particulières. On chauffe un écran thermoluminescent, on le couvre partiellement d'une lame de quartz, ou mieux, de spath-fluor, et on expose le tout à la radiation d'une étincelle, ou on le dispose à l'intérieur d'un tube à vide. On

chauffe ensuite l'écran et ses modifications apparaissent, avec des parties plus ou moins brillantes. Beaucoup d'écrans sont également transformés dans leurs portions nues comme dans leurs portions abritées par le spath-fluor, alors que d'autres ont ces dernières portions restant sombres, alors que s'illuminent brillamment les parties demeurées découvertes.

« Ces expériences montrent que l'étincelle contient une espèce spéciale de rayons qui ne traversent pas le spathfluor ; les décharges dans les gaz raréfiés donnent aussi naissance à ces rayons. Je ri 'ai pas encore pu constater une action quelconque de V aimant sur ces rayons.

« L'observation des rayons de décharge, conclut M. Wiedemann, présente un intérêt général en ce qu'elle nous montre que, même dans des domaines souvent explorés, des formes encore inconnues de l'énergie, en quantité très appréciable, se cachent aussi longtemps qu'on n'a pas trouvé un mode d'observation capable de les déceler. »

On a cherché la vitesse des rayons cathodiques soit pour prouver qu'ils sont des mouvements de la matière, soit des phénomènes lumineux. Cette dernière hypothèse serait vérifiée, si la vitesse du rayon était égale à celle de la lumière. MM. Wiedemann et Ebert ont trouvé que la vitesse des particules lumineuses autour de la cathode ne pouvait dépasser 5 kilomètres par seconde.

L'effet lumineux est produit — nous l'avons dit — par le choc des rayons sur des particules matérielles, ou par la recombinaison des éléments dissociés par le choc; ainsi, au moment où elles émettent la lumière, la vitesse ne serait pas considérable.

MM. J.-J. Thomson, de Cambridge, a fait de récentes expériences à ce sujet et a trouvé 200 kilomètres par seconde.

Les rayons cathodiques peuvent se réfléchir par le verre et le métal dans un tube de Crookes de forme sphérique (fig. 65) (M. G. Seguy, Académie des Sciences,

20 janvier 1896) ; ils peuvent transporter des charges électriques, ainsi que Ta constaté M. Perrin ' :

« Une cage de Faraday, placée à l'intérieur d'un tube à vide, contient une feuille cylindrique de papier d'étain réunie à un électroscope. La cage elle-même, qui sert d'anode, est à la terre, et son ouverture, très petite, est en regard de la cathode. Lorsque les rayons tombent sur l'entrée de la cage, l'électroscope se charge négativement. L'action électrique cesse lorsqu'on dévie les rayons à l'aide

Fig. 65. — Réflexion des rayons cathodiques.

Fig. 66. — Ampoule et dispositif électroscopique Chabaud.

d'un aimant. Le phénomène inverse se reproduit si l'on renverse les pôles de la bobine2 (fig, 66). »

1 Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, 1895, p. 1150. '2 Ch.-Ed. Guillaume, Les Radiations nouvelles. — R.-P. Leray, Les Rayons cathodiques et la théorie cinétique des gaz (Extrait du Cosmos) ; Paris, 1896.

M. Perrin en conclut que les ions entourant la cathode et chargés de fluide le perdent en entrant dans un autre milieu. L'air serait d'ailleurs conducteur à la manière d'un électrolyte.

Après un emploi un peu prolongé, ces ions qui se sont livré constamment en quelque sorte à un transport moléculaire ont fait pénétrer des bulles gazeuses dans les parois des tubes à vide. En chauffant le verre, les bulles deviennent plus apparentes. Le verre a pris un aspect mat qui pourrait faire croire à une dénitrification. On trouve les bulles à une petite profondeur dans le verre, et le ramollissement du verre les met en liberté (Gouy). D'après M. Tesla, ce transport de bulles est la preuve du bombardement moléculaire et pourrait s'effectuer à travers le verre quand il est assez échauffé, d'où l'amélioration, d'ailleurs, constatée, de certains tubes par leur fonctionnement.