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EUGÈNE BLOCH — RRVUE D'ÉLECTROMAGINÉTISME 



noua puissions nous permellre dv nouvelles cons- 

 tructions lln'oriques, 



III. 



L'ÉLECÏROMAGNÊÏISME ET LA RADtATION. 



Les dillicuilés qui viennent d'être signalées ne 

 sont pas les seules que rencontre la théorie électro- 

 magnétique moderne. La plus grave peut-être 

 provient de la nécessité de l'adapter aux faits 

 expérlrtienlaux relatifs fi la radiation. On sait que 

 le rayonnement thermique en équilibre dans une 

 enceinte isotherme, ou « rayonnement noir », aune 

 densité indépendante de la nature particulière des 

 corps qui le produisent et fonction seulement de la 

 longueur d'onde X et de la température absolue T. 

 Nos connaissances théoriques sur cette densité 

 ui sont résumées par les lois bien connues de 

 Kirchholf, de Stéfan-Bolt/.mann et deWien*. Nos 

 connaissances expérimentales sont résumées par 

 la formule de Planck : 



eV.T _ 1 



qui satisfait aux trois premières lois, et donne 

 la distribution de l'énergie dans le spectre du 

 corps noir. Cette formule se réduit, pour les 

 grandes valeurs du produit XT, à la formule anté- 

 rieure de Rayleigh : 



.■jT 



Or, la tliéorie électromagnétique paraît conduire 

 d'une façon à peu près inévitable à la formule de 

 de Rayleigh pour toutes les longueurs d'ondes, 

 p'yst-ii-dire à une contradiction flagrante avec 

 l'expérience; la seconde formule, en effet, ne donne 

 pns de mnximum dans la courbe de distribution et 

 correspond à une énergie totale infinie. Ce résultat, 

 que les travaux de Lord Rayleigh' et de Jeans" 

 avaient rendu extrêmement vraisemblable, a été 

 rendu certain, pour ainsi dire, par les recherches 

 de Lorentz ' : d'après elles, les équations du 

 système électromagnéliiiue le plus général, formé 

 d'éther, d'électrons et de matière, peuvent être 

 ramenées, grâce à un choix convenable des para- 

 mètres, à Informe hamiltonienne des équations de 

 la Mécanique. L'application des méthodes de 

 probabilité de la Mécanique statistique, en parli- 



' (;ps lois ne repuseiil que sur la Thennndyu.iMiiiiui' et 

 sur des principes (principe de Doppler-Kizeiiu el pression de 

 radiation) que l'on peut considérer comme bien ëlablls, no 

 fûl-cc que comme principes expérimenlanx. 



^ R^YLEIOB : Plùl. Mag., t. 1 L, p. 5;t9, l'JOO. 



» Jeans : PIUI. Maq., t. X, p. 91, 1905; L^ XVII, p. 229, 

 1909; t. XVII, p. -1i, 1909; t. XVIII, p. 209, 1909. 



* Louentz : Hi'vm gpnor.-ilr dus Sciences, 1909, p. 11; — l.a 

 Théorie du r.ayonnenicnl. liapports .-ui Congrès de llruxelles 

 de 1911, publiés par MM. Langevin el de Broglie. 



culier du lliéorème de Liouvilie (qui est une 

 conséquence de la forme hamiltonienne), conduit 

 dès lors a considérer comme valable pour l'élher 

 le théorème d'équipartilion de l'énergie, ce qui 

 entraine comme conséquence la formule de 

 Rayleigh. 



Pour échapper à cette impasse et obtenir la pre- 

 mière formule trouvée plus haut, I^lanck a imagiiu'', 

 comme on le sait, l'hypothèse de la discontinuité de 

 l'énergie ou des quanta'. En vertu de cette hypo- 

 thèse, les vibrateurs ou résonnateurs moléculaires 

 ne pourraient échanger d'énergie avecle milieu que 

 par multiples entiers d'une même quantité élémen- 

 taire /iv proportionnelle à leur fréquence v; la 

 constante L serait une constante universelle. Nous 

 n'avons pas à expliquer ici les diverses formes qui 

 ont été données f'i cette liypothése par Planck 

 lui-même, Sommerfeld, Einstein, H. Poincaré, etc. 

 (voir à ce sujet l'ouvrage cité dans la note 4, 1" co- 

 hnine). Nous laisserons aussi de côté leS autres con- 

 séquences qui ont été déduites de la même hypothèse 

 (théorie des clialeurs spécifiques d'Einstein, etc.). 

 Rornons-nous aux conséquences purement élec- 

 tromagnétiques ^ 



11 ne semble pas que nous ayons à renoncel", 

 pour l'éther lihre^ aux équations et aux lois 

 ordinaires de l'Êlectromagnétisme. La dynamique 

 de l'électron libre reste également acceplable. Les 

 modifications de la théorie électromagnétique ne 

 doivent porter, si elles sont reconnues indispen- 

 sables, que sur les relations entre la matière el 

 l'éther, c'est-ii-dire sur les électrons liés, leur 

 émission et leur absorption .•l'émission etl'absorp- 

 tion, ou peut-être l'émission seule, devront alors 

 être considérées comme discontinues. 



M. Brillouin ■' paraît pourtant i)enser qu'une 

 échappatoire est possible : la théorie de Planck 

 repose en effet sur l'hypothèse arbitraire et même 

 peu physique de résonnateurs rigoureusement 

 monoclironmtiques. Eu y renonçant, la complication 

 des calculs s'accroît bien vite, mais M. Rrillouiii 

 n'est |)assiir que l'on ne puisse pas ainsi retrouver 

 la formule de Planck sans avoir recours aux quanta. 

 Ce résultat contredirait cependant la théorie 

 générale do Lorentz signalée |dus haut. Peut-être 

 aussi pourrions-nous songer à préciser le méca- 

 nisme de l'absorption, sur lequel nous ne savon» 

 rien actuellement, et y aurait-il 1;\ une autre 

 échappatoire. C'est ce (jue l'avenir nous apprendra 

 sans doute. 



' Voir par exemple le récent article de M. J. l'crriii, dans 

 la licviic- du 1.5 novembre 1912. 



- Elles ont été développées dans un rcinar([uable cours 

 ]U'ofcssé cette année un'uie au Collège de France, par 

 M. Langevin. 



" M. Bhillouin : Comptes Beuiliis, t. CLVI, p. 124 

 cl 301, 1913. 



