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P. LANGEVIN — LA PHYSIQUE DES ÉLECTRONS 



IV. 



Dynamique des électhons. 



1. L'idée de Maxwell. — Le problème inverse 

 est moins simple qui consiste à trouver le mou- 

 vement, l'accélération que prend un électron mo- 

 bile dans des champs électrique et magnétique 

 d'intensités données; c'est, à proprement parler, 

 le problème de la Dynamique des électrons. Les 

 équations qui résolvent ce problème doivent, 

 comme les équations de la Dynamique ordinaire, 

 renfermer deux sortes de termes : les uns dépen- 

 dant des champs extérieurs, traduisant leur action 

 sur l'électron, analogues aux forces extérieures 

 dans la Dynamique; les autres dépendant du mo- 

 bile lui-même, traduisant sa résistance à la mise 

 en mouvement, analogues aux forces d'inertie. 



Les termes correspondant aux actions exté- 

 rieures, les forces, ont été obtenus par M. Lorenlz 

 en suivant une méthode qui était le prolongement 

 naturel des idées de Maxwell sur la possibilité 

 d'une explication mécanique, indéterminée d'ail- 

 leurs, des faits de rKlectromagnétisme. L'analogie 

 des équations de l'induction électrodynamique et 

 des équations de Lagrange paraissait justifier une 

 telle explication, et il était naturel de continuer à 

 envisager le système éther-électrons comme un 

 système mécanique et d'appliquer au mouvement 

 des centres électrisés les équations de Lagrange, 

 déduisant ainsi les forces exercées sur l'électron 

 des énergies électri(iue et magnétique, envisagées 

 comme correspondant aux énergies potentielle et 

 cinétique du système mécanique substitué à l'éther. 



On se trouve ainsi amené à appliquer au milieu 

 éther, en considérant roiiime fondamentales les 

 notions de masse et de force qu'elles impliquent, 

 les équations de la Dynamique matérielle, déduiles 

 de principes fondés sur l'observation de la matière 

 seule, toujours prise en masse et sans action sen- 

 sible des rayonnements. 



2. I/rtlier en iiniti'TC. — On étend ainsi, par 

 une induction hardie, ces principes dans un do- 

 maine pour lequel ils n'ont pas été créés, et l'on 

 admet aussi de manière implicite la possibilité 

 d'une représentation matérielle de l'éther. En 

 dehors de celles que j'ai déjà signalées, une sem- 

 blable tentative soulève bien des difficultés, et 

 les ell'orts faits pour la prolonger de manière plus 

 précise n'ont pas abduli jus(]u'ici. L'essai le plus 

 profond, l'éther gyrostalique de Lord Kelvin, con- 

 viendrait à la rigueur pour représenter la propa- 

 gation de phénomènes périodiques dans l'éther 

 seul, mais rend impossible l'existence d'une défor- 

 mation permanente, nécessaire cependant pour 

 représenter un champ électrostatique constant. Les 

 gyrostats se retourneraient dans ce cas au bout 



d'un temps tîni, et le système cesserait de réagir 

 contre la déformation qui lui est imposée. De plus, 

 il paraît impossible de comprendre dans cette 

 conception la présence d'électrons permanents, 

 centres de déformation du milieu. 



En dehors de cette difficulté, M. Larmor a be- 

 soin, dans l'image matérielle qu'il a proposée pour 

 l'éther, de superposer au système gyrostalique de 

 Lord Kelvin les propriétés d'un fluide parfait dont 

 le déplacement, représentant le champ magné- 

 tique, soit à chaque instant irrotationnel pour ne 

 pas produire de champ électrique par rotation des 

 gyrostals présents dans le milieu. Mais une grosse 

 diftîculté s'ajoute aux précédentes : si le mouve- 

 ment d'un fluide satisfait à chaque instant à la 

 condition d'être irrotationnel pour des déplace- 

 ments infiniment petits, il n'en est plus ainsi pour 

 des déplacements finis, et un champ magnétique 

 ne pourrait durer un temps fini sans donner nais- 

 sance à un champ électrique. 



Je crois impossible de surmonter ces difficultés 

 et d'aboutir à une image matérielle de l'éther, dont 

 la nature et les propriétés sont complètement dis- 

 tinctes, et probablement beaucoup plus simples 

 et plus unes que celles de la matière. 



3. Unetion et la réaction. — Continuons, cepen- 

 dant, dans cette voie pour nous heurter à des difti- 

 cultés nouvelles. 



Par application des équations de Lagrange,. 

 M. Lorentz obtient sur chaque électron en mouve- 

 ment deux forces extérieures, deux termes tradui- 

 sant l'action du champ électromagnétique. 



L'une est parallèle au champ électrostatique : 

 c'est la force électrique ordinaire ; l'autre est 

 perpendiculaire à la direction de la vitesse et à 

 celle du champ magnétique : c'est la force électro- 

 magnétique analogue à la force de Laplace exercée 

 par un champ magnétique sur un élément de cou- 

 rant. Ce double résultat résume toutes les lois 

 élémentaires de l'Électromagnélisme etdel'ElecIro- 

 dynamique, si l'on considère le courant dans les 

 conducteurs ordinaires comme dû au déplacement 

 de particules électrisées. 



On reconnaît facilement que les forces ainsi 

 obtenues, exercées par l'éther sur les électrons, 

 sur la matière qui les contient, ne satisfont pas au 

 principe de l'égalité de l'action et de la réaction 

 quand on prend l'ensemble des forces qui agissent 

 à un même instant sur tous les électrons constituant 

 la matière. Dans le cas d'un corps qui rayonne de 

 façon dissymétrique, par exemple, il se produit un 

 recul, une accélération que ne compense, au même 

 instant, aucune accélération subie par une autre 

 portion de la matière. Plus tard, au moment où le 

 rayonnement émis rencontre des obstacles, la com- 



