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A. BROCA — LES VARIATIONS DE PÉRIODE DES RAIES SPECTRALES 



vait se demander si, à. côlé du changement de 

 vitesse de propagation qui produit certainement la 

 majeure partie du phénomène, il n'y avait pas une 

 petite partie de l'effet due à un changement de 

 période. J'ai alors fait des lames de fer transpa- 

 rentes par voie éleclrolytique sur vnrre platiné, et 

 j'ai pu, par des mesures précises, montrer qu'une 

 circulaire traversant une lame de fer ne subissait 

 aucun changement de période, ou que, si ce chan- 

 gement de période existait, et si on admettait la 

 synchronisation dont il a été parlé tout à l'heure, 



il ne pourrait pas produire plus de ^ de la ro- 

 tation observée. 



Il me semble donc bien établi que, tant qu'un 

 mouvement se propage par ondes, rien ne peut 

 altérer sa période. Quand, au contraire, il y a en un 

 point une transfornuition d'énergie causée par la 

 présence d'un corps matériel et que, sous l'action 

 de celte transformation, le corps matériel devient 

 source lumineuse, toutes les variations des agents 

 physiques influent sur la lumière qu'il émet, que 

 ce soit la température, la pression, ou le champ 

 magnétique Dans cette manière de voir, l'éther 

 lumineux nous apparaît comme doué de la pro- 

 priété de transmettre des ondes, sans pouvoir être 

 influencé par une cause quelconque, même par les 

 plus violents phénomènes dont il est le siège. Gar- 

 dons donc cette conception à peu près suffisante 

 pour fixer nos idées, mais croyons bien qu'elle 

 n'est peut-être nécessaire que pour servir de 

 sujet au verbe onduler. 



III 



Abordons maintenant l'élude des idées théoriques 

 qui ont été émises pour interpréter les phénomènes. 



Un premier fait à expliquer est l'existence de 

 trois radiations polarisées rectilignement norma- 

 lement au champ, alors qu'il n'y en a que deux 

 parallèlement au champ, et polarisées circulaire- 

 ment. Nous sommes ici en présence d'un fait para- 

 doxal. 11 semble qu'il y ait cinq radiations et que 

 la propagation ne se fasse que dans une seule direc - 

 tion pour chacune d'elles. Le principe de l'inconi- 

 pressibililé de l'éther va nous montrer que ces 

 radiations peuvent se réduire à trois, par de 

 simples considérations cinématiques. 



La vibration matérielle parallèle aux lignes de 

 force ne pourra, en effet, transmettre aucun mou- 

 vement ainsi orienté dans sa direction, car il serait 

 longitudinal, ce qui est incompatible avec l'incom- 

 pressibilité de l'éther. Dans les idées de Cauchy à 

 la fin de sa vie, le mouvement doit être invanes- 

 cent dans celle direction, et c'est ce que l'expé- 

 rience vérifie. 



Quant aux deux mouvements circulaires propa- 

 gés dans le sens des lignes de force, ils sont vus 

 par la tranche pour un observateur qui regarde 

 normalement aux lignes de force, et donnent lieu, 

 par conséquent, à une vibration rectiligne. La com- 

 posante normale ne peut d'ailleurs se propager. 



Il reste à se demander ce que peut être la sur- 

 face de l'onde pour des vibrations de celte nature; 

 la question est ouverte, peut-être n'est-elle pas près 

 d'être résolue. Mais une conclusion de première 

 importance me semble pouvoir èlre tirée de là : 

 c'est que la vibration de la lumière polarisée est 

 celle de Fresnel. En effet, la vibration dont la pé- 

 riode est inaltérée est polarisée normalement aux 

 lignes de force; elle ne se propage pas dans le sens 

 des lignes de force, cela ne peut s'expliquer que si 

 elle a cette direction. Les deux circulaires ont 

 comme plan de vibration le plan normal aux lignes 

 de force; leur plan de polarisation passe par les 

 lignes de force; la vibration qu'ils transmettent 

 est donc forcément normale au plan de polarisa- 

 tion. Ainsi se trouve vidée, il me semble, cette 

 grosse question (]ui, de l'avis de tous les physi- 

 ciens, depuis la discussion des expériences d'Otlo 

 Wiener' par M. Poincaré^, nécessitait la découverte 

 d'un phénomène d'ordre nouveau. Pour être ri- 

 goureuse, cette démonstration exige que les deux 

 circulaires et les deux rayons polarisés parallèle- 

 ment aux lignes de force aient exactement la même 

 période. 



Telles sont les idées cinématiques que l'on peut 

 émettre au sujet des expériences de Zeeman. Nous 

 sommes restés jusqu'ici sur un terrain solide. 

 Nous allons entrer maintenant dans les idées dyna- 

 miques, c'esl-à-dire dans les essais tentés pour 

 connaître la nature intime des choses. Dans cette 

 question, comme dans toutes les autres, nous allons 

 nous Irouver dans l'incertitude. 



M. Zeeman a montré que son phénomène s'ex- 

 pliquait par certaines formes d'équations obte- 

 nues en considérant une molécule en mouvement 

 comme animée d'un mouvement pendulaire simple 

 doué d'une période propre, indépendant du mouve- 

 ment des parties voisines, mais auquel s'ajoute un 

 terme proportionnel à la vitesse. Ce dernier est di'i 

 à ce que la molécule considérée est chargée d'élec- 

 tricité, et que, étant en mouvement, elle doit, 

 d'après les idées de Maxwell, être soumise à l'ac- 

 tion d'un champ magnétique, le terme correspon- 

 dant étant proportionnel à la force magnétique et à 



' Sur les expériences de M. Otto Wiener, voyez l'article 

 de M. L. Olivier : La confirmation ej-périmenlale de la 

 lliéorie de Fresnel, dans la Revue générale des Sciences, du 

 30 janvier 1S91, t. Il, p. 64. 



- Sur celle discussion, voyez la Revue annuelle du Phy- 

 sii/iir. pai' M. Gaiiiei.. d.ins la Revue gém'rale des Scietwes 

 du .11) juin 18!n, t. Il, p. il.'i et suivantes. 



