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M'. HITZ 



LES SPECTRES DE LIGNES ET LA CONSTITUTION DES ATOMES 



N ;i lu même valeur que pour l'hydrogène, 

 lundis que les constantes ,n, L, a' , L' , varient d'un 

 élément à l'autre. En les choisissant convenable- 

 ment, et posant m = 1 '/.,, w = 2, 3 ..., la for- 

 mule (3) donne la « scrio principale « de Kayser et 

 Range; pour n = 2, m = 2 '/., 3 '/., ..., elle donne 

 lu doiixirmr série secondaire; aux systèmes de 

 valeurs ;; = 3, m = 2 '/j, ■.., etc., correspondent 

 également des raies observées. Remplaçant a', L', 

 par certaines nouvelles constantes a", L", on aura 

 liour « = 2, m= 3, i, 6, ..., la première série 

 secondaire, qui a même limite, pour m = oo , que 

 Il deuxième. Ici encore, les lignes infrarouges 

 n = 3, m = 3, 4, etc., ont pu être observées. Mais, 

 résultat qui précise nettement la signification de 

 ces formules, si, au lieu de combiner, comme nous 

 venons de le faire, un premier terme en a, h avec 

 un deuxième en fi', h' ou en a", 7/', nous combinons 

 ceux-ci entre eux, de manière à former l'expres- 

 sion : 



(• + - + 3' (» + "+0 



nous oblenons encore des lignes observées, au 

 moins dans certains spectres. Enfin, pour Li, Na, 

 on peut, dans un sens analogue, combiner la série 

 ))rincipale avec elle-même : 



(,„ + ., ±J („+„,£)■■ 



Ces lois énoncent que, par l'addition ou la sous- 

 traction des fréquences de deux lignes ou séries 

 observées, on obtient la fréquence d'une nouvelle 

 ligne ou série de lignes. Les erreurs sont de l'ordre 

 des incertitudes expérimentales; pour l'hélium, on 

 calcule pour la ligne la plus intense du système (4) : 

 1 

 - = 26.244,86 : l'expérience a donné 26.244,78. 



.le n'insiste pus davantage; on voit que : 



1° Les lois simples se rapportent toujours à r-. 

 c'est-à-dire à la fréquence; 



2° Qu'en faisant augmenter indéfiniment l'un ou 

 l'autre des nombres entiers, les fréquences obte- 

 nues ont une limite; 



3° Que chacun des deux termes de la formule a, 

 en quelque sorte, une existence séparée, et qu'on 

 obtient les raies d'un spectre en combinant de 

 diverses manières entre eux de tels termes. 



IL — lIvi'OïnÈSE d;;s champs atomioies. 



Ces résultats généraux font nettement ressortir 

 la grande difl'érence qui existe entre tous les modes 

 de vibrations élastiques, électriques et autres que 

 nous connaissons, et les vibrations spectrales. En 



premier lieu, — et lord Rayleigli a beaucoup in- 

 sisté sur ce point, — les lois simples des phéno- 

 mènes vibratoires se rapportent, à peu d'exceptions 

 près, aux carrés des fréquences, et non aux fré- 

 quences elles-mêmes. Cela tient à ce que, à côté 

 des cordonnées qui définissent l'état des systèmes, 

 les équations du mouvement en contiennent les 

 dérivées secondes ou accélérations. Or, lorsqu'il 

 s'agit de vibrations, le temps n'entre que sous la 

 forme sin i(<-/„), expression dont la dérivée se- 

 conde contient le facteur i"; pour <lélerminer la 

 fréquence v, on a donc finalement, puisque sin 

 i'(/-/^) disparaît du résultat, une équation en v', et 

 ce n'est que dans des cas très particuliers qu'on 

 pourra extraire algébriquement la racine carrée. Il 

 en serait autrement, a remarqué lord Hayleigh, si 

 les équations étaient du premier ordre. Malheu- 

 reusement, l'introduction des accélérations s'im- 

 pose à tous les points de vue d'uns manière 

 absolue, et il semble que, dès l'abor I, nous nous 

 trouvions dans une impasse. 



Pourtant, une hypothèse simple va nous tirer 

 d'embarras. Si les forces qui produisent les vibra- 

 tions, au lieu d'être déterminées par la position 

 ou la déformation du système, comme c'est géné- 

 ralement le cas pour les systèmes élasti jues et 

 autres, dépendent des vitesses, les équations du 

 mouvement ne contiendront, à côté de celles-ci, 

 que leurs dérivées premières, les accélérations; 

 elles seront du premier ordre par rapport aux 

 vitesses. 



Or, la force nuvjiiéliqiie satisfait |)récisément ô 

 cette condition, et, de plus, nous ne saurions douter 

 de l'existence de champs magnétiques puissants à 

 l'intérieur des atomes. D'après la théorie du ferro- 

 magnétisme de P. Weiss', ces cliamps sont au 

 moins de l'ordre de 10' gauss, ordre de grandeur 

 du champ moléculaire, et l'on sait que l'explication 

 quantitative desanomalies des chaleurs spécifiques 

 du fer, du nickel et du cobalt est venue confirmer 

 cette théorie d'une façon remarquable. D'autre 

 part, M. Humphreys, pour expliquer les lois du 

 déplacement des raies sous l'induence de la 

 pression, phénomène découvert par lui il y a quel- 

 ques années, a été amené à les attribuer à l'action 

 réciproque de champs moléculaires île l'ordre de 

 grandeur de 10' gauss. 



Avec un tel champ, on montre sans difficulté 

 qu'il est possible, d'une intinité de manières, 

 d'obtenir des vibrations de corpuscules de fréquence 

 proportionnelle à ce champ et d'un ordre de 

 grandeur correspondant aux vibrations lumineuses. 

 Il suffit, par exem|ile, d'assujettir le corpuscule 

 à rester sur un élément de surface ou dans un plan 



' \ uir la Bévue géa. des Sciences du 15 février 1908. 



