Léon BLOCH. — QUELQUES RÉCENTS PROGRÈS DR LA PHYSIQUE 



199 



théorie de Bohr d'avoir traité le problème ellipti- 

 que comme un problème à un de^ré de liberté. 

 Instruit par lo succès de la théorie de Som- 

 merfeld, P. S. Epstein a eu l'idée de préciser 

 les calculs de Bohr en faisant intervenir tous 

 les dci;;réx de liberté i/iKutlifinlites qui existent 

 réellement dans le niouvemejit képlérien en 

 présence du champ électrique. Ces degrés 

 sont au nombre de trois : il y a d'abord les 

 deux constantes p et ■. déjà utilisées par Som- 

 merfeld pour spécifier l'orbite elliptique (voir 

 p. 172) ; il faut y ajouter la colatitude, c'est-à- 

 dire l'angle du plan de l'orbite avec la direction 

 du champ ' . On tire alors de la Théorie des 

 quanta trois équatio/is de condition, contenant 

 Sentiers iifj/u, "n- qui interviendront dans l'ex- 

 pression de l'énergie W et par suite dans celle 

 de la fréquence v (v. éq. 17). Lorsqu'une raie 

 spectrale est obtenue, en dehors du champ élec- 

 trique, par le ))assage d'un électron de l'orbite 

 (/;/,, m.,, iii-i) àl'orbite (/(,, /?.,, n.^), Epstein établit 

 que l'effet du champ électrique sera un dédou- 

 blement Av donné par 



3/jE.Z. 



(34) 





(35) 



Si l'on connaît la structure fine de la raie pri- 

 mitive en dehors du champ, on calculera aussi 

 sans dilliculté le mode de décomposition qu'elle 

 subira dans le champ. 



Les formules précédentes ont été confirmées 

 d'une manière brillante par les mesures de pré- 

 cision effectuées sur les raies Ha,MjS,Hy,llo. Cer- 

 taines de ces raies donnent dans le champ élec- 

 trique jusqu'à 20 composantes qui toutes sont 

 prévues avec exactitude par les formules ci- 

 dessus. On peut dire qu'il ne subsiste aucun 

 doute sur la validité du principe proposé par 

 Bohr pour l'explication de l'effet Stark. La for- 

 mule (34) qui contient N en dénominateur fait 



! comprendre pourquoi l'effet Stark est petit sitôt 

 que le poids atomique s'élève. Elle rend compte 

 aussi de la décroissance de cet effet avec la lon- 



I gueur d'onde etde l'impossibilité de phénomènes 

 appréciables dans le domaine des rayons de 

 Hontgen. 



I Faisons encore une remarque. Le résultat im- 

 médiat de la Théorie des quanta, ici comme en 



I [ 



I 1. Il nous parait indispenJuble de signaler que toute la 

 I partie niatliéiiiatique du travail d'Rpatein se trouve traitée 

 , <dentiquement dans deux Mémoires importants de Cellérier 

 (BuH. Se. Mail,.. IS'.ll) et de de Saint-Germain {.\ouv. .4nn. 

 i WoM., 1892). Ces .Mémoires ne sont pas cités par Epstein. 



Spectroscopie pure, est toujours la prévision 

 à'wne fréquence : rien ne découle directement de 

 la Théorie des quanta en ce qui concerne Vinten- 

 sité et la polarisation des- raies. On a vu (p. 173), 

 pour le calcul des intensités, que Sommerfeld 

 avait complété la théorie de lîohr par l'introduc- 

 tion d'hypothèses subsidiaires (éq. 25 et 26) qui 

 paraissent bien confirmées. Ces hypothèses sem- 

 blent également valables quand il y a effet Stark. 

 En ce qui concerne la polarisation des raies, in- 

 diquons sans commentaire un résultat d'Epstein 

 qui demeure inexpliqué, mais qui fera comprendre 

 au lecteur quel type non veau de lois physiques peut 

 découler de laThéorie des quanta : « Sans aucune 

 exception, les raies |pour lesquelles le nombre 

 Wj — «3 est pair sont polarisées parallèlement 

 au champ électrique, celles pour lesquelles 

 /«;, — "3 est impair sont polarisées dans le sens 

 perpendiculaire. » 



VI. — Phénomène de Wien. 

 Retour sur le i'hénomène de Zee.man 



Très peu de temps après les premières décou- 

 vertes de Stark, \V. Wien a observé un phéno- 

 mène nouveau qui est une forme particulière de 

 l'effet Stark. Le principe de l'unité de la force 

 électrique porte à penserqu'un système électrisé 

 animé de la vitesse v et placé dans un champ 

 magnétique H subit une force électrodynamique 

 proportionnelle à fi'H], capable de produire les 

 mêmes effets qu'une force électrostatique E 

 ayant même valeur absolue. C'est la prévision 

 qui a été vérifiée par Wien. Si on place dans 

 l'entrefer d'un électro-aimant un tube capillaire 

 parcouru par une décharge, les centres positifs 

 qui transportent la décharge et qui sont animés 

 de très grandes vitesses se trouvent soumis à un 

 champ électrodynamique qui modifie les orbites 

 des électrons comme le ferait le champ électri- 

 que équivalent. Les vitesses v se mesurent soit 

 par le phénomène de Doppler-Fizeau, soit par le 

 potentiel de décharge. On arrive à réaliser 

 aisément des champs de 14.000 volts, compara- 

 bles aux champs électrostatitiues de Stark : les 

 déviations observées suntatissi Jes mêmes. Ainsi 

 la raie 11,3 donne un écart Av = 3,2A, dans un 

 champ électrostatique de 11.750 volts (Wilsar); 

 dans un champ électromagnétique équivalent, 

 Wien a trouvé 3,25 A. Pour la raie HS les nom- 

 bres correspondants sont 10,(5 et 11, 3 A. On voit 

 que la concordance est quantitative, et on la 

 jugera certainement satisfaisante si l'on tient 

 compte des causes qui empêchent le phénomène 

 de Wien d'être un phénomène tout à fait net 

 (hétérogénéité du champ H et des vitesses c.) 



