F. CROZE. — LA STRUCTURK DKS SPECTRES 





LA STRUCTURE DES SPECTRES 



LES SPECTRES DE LIGNES 



I. — Inthoduction 



La question de la structure des spectres est un 

 des problèmes fondamentaux de la Spcctrosco- 

 pie. Après une période de tâtonnements, elle a 

 reçu un commencement de solution à la suite des 

 travaux de Kayser et Kunge et de Rydberg. 

 Les résultats obtenus par ces physiciens ont 

 été exposés par M. Ch. Fabry dans un article 

 publié ici-même ' en 11)03. Depuis cette épo- 

 que, giàce surtout aux recherches systématiques 

 de llitz, de Faschen et de Fowler, nos connais- 

 sances sur cette question se sont considérable- 

 ment accrues. C'est pourquoi il a paru désirable 

 d'en faire une nouvelle mise au point pour les 

 lecteurs de la Revue. 



La lumière étant constituée par un mouvement 

 vibratoire, l'ensemble ou, suivant l'expression 

 reçue, le spectre des radiations émises ou absor. 

 bées par un corps dans des conditions détermi- 

 nées sera complètement défini si l'on mesure : 

 1° la période ou, ce qui revient au même, la lon- 

 gueur d'onde dans le vide caractéristique de cha- 

 que radiation ; 2° l'intensité correspondante de 

 l'émission ou de l'absorption. Ces mesures cons- 

 tituent la première étape vers la solution du 

 problème qui nous occupe. 



Il faut ensuite chercher les lois de distribution 

 des intensités dans l'échelle des longueurs 

 d'onde. On se trouve alors tout de suite en pré- 

 sence de trois grandes classes de spectres. Si, par 

 exemple, on examine la lumière émise par un 

 corps solide incandescent, on observe dans le 

 champ du spectroscope une bande continue le 

 long de laquelle l'intensité varie graduellement 

 et présente suivant les cas un ou plusieurs 

 maxima : on a un spectre continu. Si, au con- 

 traire, le corps étudié est un gaz ou une vapeur, 

 la courbe des intensités comprend le plus sou- 

 vent des maxima séparés par des intervalles où 

 l'intensité est sensiblement nulle : le spectre est 

 discontinu. Les spectres de cette dernière sorte 

 se ramènent d'ailleurs tous à deux types géné- 

 raux. Les uns sont constitués par des sortes de 

 cannelures qui se résolvent souvent, au moyen 

 d'appareils de grand pouvoir séparateur, en grou- 

 pements très denses de raies fines dont l'inten- 

 sité va en croissant à mesure qu'elles deviennent 



1. Ch. Fabry : La structure des spectres. Ret'.gén. des Se 

 t. XIV, p. 237. 



plus serrées : ce sont lea spectres de bandes. Les 



autres sont formés de raies plus ou moins (ines, 

 qui sont parfois très nombreuses et qui, contrai- 

 rement à ce qui se passe pour les spectres de 

 bandes, ne présentent pas de régions d'accumu- 

 lation qui soient à la fois des maxima d'intensité : 

 ce sont les spectres de lignes. Ils sont de tous les 

 mieux connus aujourd'hui, et nous les considé- 

 rerons exclusivement dans ce qui suit. 



Dans le cas des spectres de lignes, la recherche 

 des lois de distribution des intensités se ramène 

 naturellement à celle des relations numériques 

 entre les longueurs d'onde de leurs raies. 



On doit aboutir ainsi à l'établissement de fa- 

 milles de raies dont les positions pourront être 

 représentées par des formules empiriques. Mais. 

 pour être sûr que l'on a bien affaire à des famil- 

 les naturelles ayant une véritable signification 

 physique, il faudra qu'on puisse les retrouver 

 lorsqu'on fera varier les circonstances de pro- 

 duction des spectres. Ces circonstances peuvent 

 être très différentes. Il est possible d'exciter 

 l'émission d'un gaz en le portant à une haute 

 température ou en l'introduisant dans une flamme, 

 en le soumettant à l'action de radiations lumi- 

 neuses convenablement choisies ou à celle de 

 radiations corpusculaires telles que les rayons 

 cathodiques, les rayons positifs ou encore les 

 rayons « et j3 des corps radioactifs. On peut enfin 

 se servir de l'arc électrique ou de l'étincelle, et 

 c'est même la méthode la plus généralement em- 

 ployée. 



L'étude de ces différents modes d'excitation 

 des spectres a montré que toutes les raies des 

 spectres de lignes peuvent se rattacher à deux 

 types. Les raies du premier type sont celles que 

 l'on obtient dans la partie extérieure de la flamme 

 d'un bec Bunsen, dans l'arc électrique, dans la 

 partie de l'étincelle que l'on appelle auréole par 

 opposition au trait de feu. Les autres, caractéris- 

 tiques du cône bleu de la flamme du Bunsen, 

 sontpeu développées dans l'arc, sauf au voisinage 

 immédiat des pôles ; dans l'étincelle, on trouve 

 qu'elles sont renforcées, mais qu'elles disparais- 

 sent, sauf sur les points brillants qui terminent 

 les électrodes, quand on augmente suffisamment 

 la self-induction du circuit de décharge (Hem- 

 salech). On appelle généralement raies d'arc les 

 raies du premier type, tandis que les autres sont 

 désignées sous le nom de raies d'étincelle ou 

 raies renforcées : ce sont les enhanced Unes de 



