nement cathodique atteint 30 000 à 50 000 km: s. On a observé, il est vrai, des émissions d'électrons beaucoup plus lentes, puisque leur vitesse est inférieure à 1000 km: s. dans l'effet photo-électrique de Hertz, mais les expériences montrent alors une mission diffuse plutôt qu'une projection linéaire.

L

R

Entre ces limites extrêmes, les propriétés du rayonnement cathodique sont presque inconnues. J'ai pu combler, en partie, cette lacune, en produisant des pinceaux cathodiques nettement délimités et visibles sur tout leur parcours, dont la vitesse est voisine de 5000 km : s. Le procédé général qui permet de réaliser ces pinceaux cathodiques consiste à saisir et à lancer, par un champ accélérateur, les électrons émanés d'un solide incandescent; ce solide n'est autre que le filament de carbone d'une lampe à bas voltage (par exemple, de 20 volts et 5 ampères), l'ampoule L (fig. 1) de cette lampe est reliée par un tube de verre T avec un récipient R; l'ensemble est vidé très soigneusement avec une pompe à vide et chauffé à l'étuve vers 200o, de telle sorte qu'il ne subsiste à l'intérieur d'autre produit gazeux que la vapeur de mercure, dont la tension, à la température ordinaire, est voisine de 1000 de millimètre. Dans le tube T s'engage un cylindre métallique creux, relié à l'extérieur par un fil de platine F qui permet de le maintenir à un potentiel fixé, positif par rapport à celui du carbone incandescent; toutes les différences de potentiel dont on a besoin peuvent être Fig. 1. prises, comme le courant qui alimente L, sur les 110 ou 220 volts d'une canalisation à courant continu. Dans ces con. ditions, le champ électrique créé entre L et T saisit les électrons émanés du filament de carbone, les canalise à travers le tube T et les projette dans le récipient R; ils y dessinent un sillon lumineux, grâce à la présence du mercure qu'ils ionisent et illuminent; le spectroscope montre, en effet, très nettement, sur le trajet du pinceau cathodique, les raies caractéristiques du mercure, y compris les raies rouges très fines qu'on n'aperçoit, en général, qu'avec la lampe en quartz : voici donc une première propriété qui différencie nettement ces rayons des rayons plus rapides, qui traversent la vapeur de mercure sans l'illuminer sensiblement; cette propriété permet de photographier, avec quelques secondes. de pose, l'intégralité du pinceau cathodique produit dans ces conditions (fig.2).

Une autre propriété, tout aussi caractéristique, est la réflexion; déjà, sur la figure 2, on peut constater que le pinceau cathodique, tombant sur le fond concave du récipient, s'est réfléchi et concentré en un foyer; cette réflexion est plus évidente encore sur la figure 3, où le pinceau

cathodique a été dévié par un aimant, de façon à tomber sur la paroi latérale du récipient; on observe en M, puis en N, deux réflexions fort

nettes. Ces réflexions successives sur les parois de l'ampoule donnent naissance à une lueur diffuse, qui remplit en général toute la cavité de R,

lueur parfaitement visible sur la figure 3 et plusieurs autres; lorsqu'on parvient en élevant suffisamment le potentiel de F, à supprimer la

réflexion sur les parois (fig. 4), la lueur disparaît également : ceci prouve bien qu'elle est due à des réflexions successives, c'est-à-dire causée par des électrons en mouvement incoordonné; à cause de cette origine, la lueur n'obéit pas, comme le pinceau cathodique initial, aux lois simples de l'électromagnétisme.

On pourrait être tenté d'attribuer cette réflexion à un rebondissement mécanique des électrons contre les parois; en effet, les électrons à grande vitesse pénétrant à l'intérieur de ces parois, en produisant la fluores

cence, il serait naturel que des projectiles moins rapides fussent réfléchis; mais, si l'on songe à l'exiguïté des électrons par rapport aux molécules qui constituent les parois, on estimera qu'une réflexion régulière serait, dans ces conditions, peu vraisemblable. En effet, le phénomène en question est d'origine éléctrostatique : il tient à la répulsion exercée sur les électrons négatifs par les charges de même signe réparties sur la paroi. Si l'on dirige, avec un aimant, le pinceau cathodique sur une lame métallique AB (fig. 5, 6, 7) dont on peut faire varier le potentiel, on constate que, si ce potentiel est suffisant, le pinceau d'électrons est absorbé par la paroi (fig. 5); il s'y refléchit pour une valeur convenable du potentiel (fig. 6) et, si l'on abaisse encore ce potentiel, la réflexion se produit en avant de AB (fig. ), c'est-à-dire sur une surface où il n'existe aucun obstacle matériel; la présence d'une paroi n'est donc pas nécessaire pour que le pinceau cathodique se réfléchisse, et, si cet effet se produit ordinairement sur le verre, c'est que l'afflux des électrons y maintient automatiquement le potentiel pour lequel la réflexion est possible.

A ces propriétés positives, les rayons cathodiques de vitesse moyenne

A

T

en joignent d'autres, négatives, mais aussi spécifiques : ils n'engendrent pas de rayons X (au moins assez pénétrants pour traverser le verre du récipient R), et ils ne produisent pas de fluorescence directe sur le verre; celle qu'on observe n'est qu'un effet secondaire, dû à l'ultraviolet produit par la vapeur de mercure. Comme tous les rayons cathodiques, ceux dont je parle, sont déviables par l'aimant; ils le sont même beaucoup plus que ceux qu'on observe dans les tubes de Crookes, parce qu'ils sont moins. rapides; ainsi, la figure 2 montre que le pinceau photographié en dehors de l'action de tout aimant, a pris une courbure appréciable sous l'action du seul magnétisme terrestre; la déviation reproduite dans la figure 3 a été obtenue avec un aimant permanent de faible puissance. Enfin, la figure 8 montre quels enroulements compliqués,

B

Fig. 8.

mais toujours conformés aux lois de l'électromagnétisme, on peut obtenir avec des champs un peu plus puissants.

Ces observations qualitatives ne sauraient suffire pour prouver qu'on a bien affaire à des rayons cathodiques; des mesures précises, faites dans des champs magnétiques uniformes, ont donné la valeur des rayons de courbure correspondants :

Rayon de courbure R en cm..... 38,5

Champ H en gauss.

Produit RH.....

17,2

13,3

Le produit RH est donc constant, comme l'exigent les lois de l'électromagnétisme; en même temps, on peut tirer de ces expériences la vitesse des électrons; on a trouvé, avec les nombres ci-dessus, 5260 km: s; d'autres mesures ont donné des valeurs de la vitesse toujours comprises entre 4000 et 6000 km: s.

On voit donc que, sans employer d'autres courants que ceux dont on dispose d'ordinaire dans les canalisations urbaines, il est aisé de montrer l'existence et les propriétés de cette nouvelle classe de rayons cathodiques.

MM. E. CAILLE ET A. MASSELIN.

BOUSSOLE PHONIQUE.

538.74:531.58: 537.82

24 Mars.

L'appareil que nous présentons est en principe un induit genre anneau Gramme qui tourne dans le champ magnétique terrestre. Le mouvement se fait autour de l'axe du tore. On obtient, durant le mouvement de l'anneau, un courant mis en évidence par un récepteur téléphonique. Cet appareil dont nous allons donner la théorie, va nous permettre de déterminer rapidement et avec une précision de 30' environ, l'inclinaison d'un lieu et la direction du nord magnétique en ce point. Nous pourrons de plus, au moyen de cette boussole nouvelle, mettre en évidence l'exis

Fig. 1.

L'appareil placé sur son affût dans le plan de co-inclinaison. tence d'un plan dit de co-inclinaison, c'est-à-dire perpendiculaire à l'inclinaison, plan qui jouit de propriétés magnétiques particulières. Pour obtenir un courant facile à déceler sans faire tourner l'anneau très vite, il y a avantage, à donner au tore d'assez grandes dimensions, sans toutefois exagérer le diamètre de la circonférence génératrice, ce qui pourrait enlever un peu de netteté aux expériences.

L'appareil que nous utilisons actuellement est constitué par un tore de fer plein de 18 mm d'épaisseur et de 40 cm environ de diamètre. L'induit est formé de 32 bobines ayant chacune 50 spires de fil de cuivre de 0,06 mm de diamètre. La résistance intérieure prise d'un balai à l'autre est sensiblement égale à celle du récepteur choisi. Les balais sont