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Léon BLOCH. — QUELQUES RÉCENTS PROGRÈS DE LA PHYSIQUE 



On peut dire que le phénomène de Wien con- 

 firme d'une manière intéressante les résultats de 

 Stark; il suit lui aussi la loi des quanta. 



Il est évident que le phénomène de Wien joue 

 un r61e dans les observations d'effet Zeeman 

 faites sur des tubes capillaires dans un champ 

 intense, surtout si l'on observe dans le sens 

 longitudinal. Des perturbations de cette nature 

 semblent avoir été aperçues par Croze et par 

 Fort rat. 



Cette remarque nous conduit naturellement à 

 faire un retour sur le phénomène de Zeeman el 

 à nous demander si la théorie de ce phénomène 

 ne doit pns subir le contre-coup des conceptions 

 nouvelles introduites par Bohr. Bohr lui-même, 

 puis Sommerfeld et Debye, ont abordé cet 

 important problème, qui touche de très près aux 

 questionsde principe analysées dans la l'' partie 

 de cet article. Le phénomène de Zeeman est-il 

 justiciable de la Mécanique et de l'Electrodyna- 

 mique classiques, ou doit-il rentrer dans la 

 catégorie des phénomènes « quanlifiables >> ? 

 Selon la réponse donnée à cette question, il fau- 

 dra admettre ou rejeter l'idée de Stark (combat- 

 tue par Paschen et Wood), d'après laquelle l'ef- 

 fet Stark est raïuila^nc électrique du phénomène 

 de Zeeman. 



Bohr parait avoir émis à ce sujet une opinion 

 fort raisonnable. II considère que le champ 

 électrique, modifiant llénergie des orbites sta- 

 tionnaires, modifie d'après (14) la radiation 

 émise quand un électron passe d'une orbite à 

 l'autre. Le champ magnétique au contraire, au 

 moins s'il est faible, ne change pas, comme l'a 

 montré Larmor*, l'énergie totale du mouvement 

 stalionnaire; il agit seulement sur l'orbite prise 

 dans son ensemble, à laquelle il imprime une 

 rotation constante. On peut dire que le champ 

 magnétique, une fois établi, n'agit pas sur 

 l'énergiedes orbitesstationnaires, mais influence 

 le mécanisme du passage d'une orbite à l'autre, 

 jjar suite aussi la loi qui relie la fréquence v à la 

 perte d'énergie W, — Wj : une fréquence de 

 rotation Av se superpose à la fréquence de révo- 

 lution de façon à donner le triplet de Lorentz. Il 

 n'y a donc pas analogie entre l'effet Stark et 

 l'effet Zeeman; le premier relève dé la Théorie 

 des quanta, l'Electrodynamique classique suflit 

 à expliquer le second. 



En opposition avec les idées précédentes, 

 Sommerfeld et Debye ont essaye de ijuunlifier les 

 équations du phiinomcne de Zeeman. Il est aisé 

 de donner à ces équations la forme canonique, 

 mais les auteurs précédents ne sont pas arrivés à 



1. V. .ICther and Mnltcr, p. 25G. 



un choix de variables qui impose à la force vive 

 la forme orthogonalisée. C'est seulement si l'on 

 néglige le carré du champ magnétique qu'un 

 pareil choix est possible. On peut alors, dans le 

 mouvement de l'électron, discerner 3 degrés de 

 liberté quantifiables (grand axe, excentricité, 

 inclinaison) et calculer les décompositions spec- 

 trales. Le résultat qu'on obtient est intéressant 

 à la fois par son accord et par son désaccord avec 

 l'expérience. On trouve dans tous les cas un 

 écart Av qui est un multiple entier arbitraire de i 

 l'écart normal de Lorentz. Ainsi une raie quel- i 

 conque devrait se décomposer en une infinité de 

 l'aies équidistantes, qui, si l'on applique la 

 règle d'Epstein signalée plus haut (p. 199), seront 

 polarisées alternativement dans la direction 

 parallèle et dans la direction perpendiculaire au 

 champ. On peut montrer que 'les inégalités (2."i) 

 admises par Sommerfeld excluent la plupart de . 

 ces satellites pour Ha et Ils, mais à partir de lly j 

 on devrait observer des composantes parasites, j 

 Ces composantes parasites n'existent pas, et la 

 théorie ne peut se maintenir sous la forme indi- 

 quée. De plus, le calcul donne un mode de 

 décomposition indépendant de la correction de 

 relativité, c'est-à-dire de la structure fine des 

 raies (v. page 173), en contradiction manifeste 

 avec l'expérience et particulièrement avec les 

 résultats de Fortrat et de Paschen-Back qui ont 

 révélé une connexion très étroite entre l'effet 

 Zeeman et la structure des raies. Pour tous ces 

 motifs, on doit dire que la Théorie des quanta ne 

 s'applique pas sans réserve au phénomène de 

 Zeeman. 11 y a beaucoup à chercher au point de 

 vue tliéorique comme au point de vue expéri- 

 mental pour expliquer la différence singulière 

 qui sépare ainsi l'effet Zeeman de l'eiTet Stark. 



VIL — Spectres de rotation 



L'étude des spectres infra-rouges — spectres 

 d'émission et spectres d'absorption — a fait con» 

 naître depuis longtemps (Drude) que les parti- 

 êules en mouvement périodique auxquelles sont, 

 dus ces spectres ne sont p:'.s des électrons, mais 

 des masses beaucoup plus grandes, de tlimeix» 

 sions atomiques. Les fréquences vibratoires des 

 atomes dans la molécule (cas des gaz) et celles 

 des molécules les unes par rapport aux autres 

 (cas des solides) paraiisseni également jouer le ' 

 riMe fondamental dans le calcul des chaleurs 

 spécifiques selon la Théorie des quanta (ÎVornst- î 

 j'.instein). 



Les expériences d'Euckcn, de Scheele et lieuse, 

 sur les chaleurs spécifiques de l'hydrogène, di" 

 l'azote, de l'oxyde de cailione aux basses tempé- 

 ratures .s'interprètent bien si l'on attribue au\, 



