Léon BLOCH. — (^UKLQUES RÉCENTS PKOGHKb UE LA l'IlYSlOUE 



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molécules tle ces ditl'érents g:v/. une fréquence 

 propre v, indépendante de la lenipérature. Celte 

 fréquence propre des molécules diatoniiques se 

 présente naturellement comme une frcqiteiuc de 

 rotci/io/t : c'est là une idée qui se trouve d'accord 

 avec les phénomènes rotatoires du mouvement 

 brownien, ainsi qu'avec la conception de l'atome 

 de Bohr. Elle est vérifiée indirectement par la 

 théorie de la dispersion des gaz appliquée à 

 des molécules tournantes (Debye-Sommerfeld), 

 comme aussi par les résulats les plus récents en 

 Magnétisme (v. plus loin'. Nous ne chercherons 

 pas à discuter ici si les rotations moléculaires 

 doivent être assimilées à des rotations pures de 

 solides invariables, ou si, par suite des propriétés 

 gyroscopiques imprimées à la molécule du fait 

 qu'elle contient des anneaux d'électrons tour- 

 nant à grande vitesse, les oscillations dont elle 

 est susceptible ne sont pas plutôt des « oscil- 

 lations de nutation » (Krùger). Cette dernière 

 conception parait la plus probable. Elle explique 

 que la fréquence d'oscillation v soit indépen- 

 dante de la température, alors que dans la théorie 

 cinéti(jue ordinaire la fréquence de rotation 

 augmente, ^ comme on sait, avec T. On tire en 

 effet de la théorie élémentaire du gyroscope sy- 

 métrique (pour des angles de précession faible) : 



cr 



■C 



(36) 



A et C désignant les deux moments d'inertie 

 principaux,*!" la vitesse angulaire de précession. 

 La fréquence propre est donc indépendante de 

 la température, puisque la vitesse "I"' est fixée 

 par la condition des quanta (Bohr) et non par la 

 condition de l'équipartition de l'énergie (Boltz- 

 mann). Quoi qu'il en soit, que l'on interprète les 

 rotations moléculaires comme des rotatiouspures 

 ou comme des rotations gyroscopiques, on intro- 

 duit deux degiés de liberté de plus dans le mou- 

 vement moléculaire. Ce sont précisément ceux 

 qui sont nécessaires pour la théorie des chaleurs 

 spéciflques (molécules diatoniiques). La con- 

 ception gyroscopique offre des facilités pour se 

 représenter l'énergie d'une molécule au zéro 

 absolu, énergie indispensable pour mettre d'ac- 

 cord la théorie de Nernst-Einstein avec les faits. 

 Si une molécule est en rotation avec la fré- 

 quence V.J (relativement faible) et contient un 

 oscillateur de fréquence v, (relativement grande), 

 le rayonnement reçu par un observateur immo- 

 bile contiendra, suivant une remarque de Lord 

 Rayleigh, les fréquences v,,v, dzv,, et v... Cette 

 remarque a été mise à profit par Bjerrum, qui a 

 ! assimilé la fréquence j.^ à la fréquence de rota- 

 tion des molécules, c'est-à-dire à une fréquence 



MKVUE CKWÉllALE DES SCIENCES 



située dans l'infra-rouge lointain. Alors on doit 

 s'attendre à ce qu'une oscillation atomique de 

 fréquence î;^ (infra-rouge proche) don ne naissance 

 aux deux raies d'absorption j, ±-j.,; ces deux 

 laies seront d'ailleurs des bandes de largeur fi nie, 

 car vj oscille autour de sa valeur moyenne; la 

 raie fine v, pourra passer inaperçue. 



Cette conception, malgré son caractère un peu 

 sommaire, a été vérifiée d'une manière remar- 

 quable (E. von Bnhr, Uubeus et Ilettner) sur tou- 

 tes les bandes d'absorption infrarouges des gaz 

 aux faibles pressions (H-, 0-, Cl'-, Br-, IlCl, IlBr, 

 11-0, CO-, CO,N^O,SO-\ etc.). Ces bandes ge pré- 

 sentent toujours sous forme de doublets, et 

 l'écart du doublet parmet de calculer la fré- 

 quence propre >.,, laquelle correspond aussi à 

 une bande d'absorption dans le cas de molécules 

 « électropolaires » (HCl, HBr, II-'O). Mais l'inté- 

 rêt véritable de la théorie de Bjerrum dépasse 

 les remarques précédentes; il réside dans une 

 application nouvelle de laThéorie des quanta. 

 D'après cette théorie (Ehrenfest), la fréquence de 

 rotation v., que peut posséder une molécule de 

 moment d'inertie I (autour d'un axe de révolu- 

 tion) est fixée par la condition : 



■-2 = ^, (/' = !, 2, 3 ) (.37) 



Ilyadonc une infinitéde fréquences de rotation 

 possibles, et chacune d'elles peut jouer le rôle 

 de la fréquence fondamentale j,. Or il est remar- 

 quable qi^ le spectre d'absorption infra-rouge de 

 la vapeur d'eau a exactement la structure qu'on 

 peut prévoir d'après ce qui précède. Il comporte 

 au delà de 9" des bandes -j., équidistantes dans 

 l'échelle des fréquences et autour de 6(^,24 des 

 cannelures symétriques v, rtv,. Les valeurs dev., 

 données par (37) conduisent pour toutes les 

 cannelures à une même valeur du moment 

 d'inertie I : cette valeur est en ac.cord satis- 

 faisant avec celle que fournit la théorie cinétique 

 des gaz. Dansée domaine encore, la Théorie des 

 quanta parait conduire à des résultats exacts. 



La théorie de Bjerrum sur les quanta de rota^ 

 tton semble être un guide utile non seulement 

 pour l'étude des spectres d'absorption infra-rou- 

 ges, mais peut-être pour l'étude du spectre visi- 

 ble. On peut penser que sur des molécules à 

 moment d'inertie faible (hydrogène, hélium) les 

 rotations propres v^{ou les oscillations de préces- 

 sion créées au moment des chocs) doivent déjà 

 produire un certain dédoublement des raies dans 

 le spectre visible. Une idée de ce genre a été 

 reprise par Baly et semble l'avoir conduit à des 

 résultats importants. Baly s'est occupé spéciale- 

 ment des spectres d'absorption, de fluorescence 



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