Numéro
J. Phys. Radium
Volume 3, Numéro 9, septembre 1932
Page(s) 390 - 407
DOI https://doi.org/10.1051/jphysrad:0193200309039000
J. Phys. Radium 3, 390-407 (1932)
DOI: 10.1051/jphysrad:jphysrad0193200309039000

Sur le passage des rayons photoniques par les atomes

V. Posejpal

Université Charles IV, Praha , u Karlova 5.


Résumé
1. L'auteur admet l'existence de l'éther corpusculaire, le corpuscule étant identique à l'atome de nombre atomique zéro, dont le noyau est formé par un proton et un électron. L'éther ainsi constitué devient fortement polarisé à l'intérieur des atomes et des molécules et par suite fixé aux noyaux atomiques, formant ainsi une enceinte éthérienne emportée par les atomes et les molécules. La propagation des photons dans cette enceinte doit être différente de ce qu'elle est dans l'éther libre qui est partout en repos, et on étudie cette propagation. 2. L'enceinte d'éther polarisé et entraîné par les atomes et les molécules permet de calculer assez facilement le coefficient d'entraînement de Fresnel. Si le milieu homogêne et transparent à la vitesse p parallèle aux rayons photoniques, le coefficient d'entraînement est égal à k = 1 - δ/(d+δ) 1/n² , n étant l'indice de réfraction du milieu en repos et d + δ la distance moyenne de deux atomes (ou molécules) dans la direction des rayons. Sur cette distance le photon fait, en moyenne, le trajet d dans l'éther polarisé et le trajet δ dans l'éther libre. Cette formule comparée avec les données expérimentales trouvées par M. Zeeman pour l'eau conduit à ces conclusions : 1° La vitesse c' des photons dans l'enceinte éthérienne, qui est, pour la lumière visible, plus petite que la vitesse c dans l'éther libre, croît avec la fréquence ν assez rapidement, de sorte qu'elle doit, pour les rayons X et γ, être sensiblement égale à la vitesse de la lumière dans le vide. 2° Le trajet d diminue si la longueur d'onde croît, de sorte que les photons pénètrent dans l'enceinte éthérienne des molécules d'eau d'autant plus profondément que leur fréquence ν est plus grande. 3. Pour examiner cette conclusion, on calcule la distance moyenne a du noyau atomique (ou du centre de la molécule supposée sphérique) à laquelle un photon de fréquence v peut pénétrer. On obtient, pour la vapeur d'eau et pour les longueurs d'onde dont s'est servi M. Zeeman dans ses expériences, une série de valeurs a, décroissant si la longueur d'onde diminue et se trouvant très bien sur une ligne droite de la forme a = α + βλ. Ce résultat, conforme à celui qui a été obtenu plus haut, est vérifié encore en considérant les gaz rares, Par l'extrapolation des lignes a = α + βλ, on a déterminé les rayons a, correspondant aux longueurs d'onde λ0 déduites de la relation h v0 = eV, V étant le potentiel d'ionisation des gaz en question. Les valeurs α0 ainsi obtenues sont en bon accord avec celles des rayons de la couche électronique extérieure qui ont été déterminées, pour les gaz rares, par MM. Cabrera, Grimm et Schwendenwein. On peut en conclure que les distances α auxquelles pénètrent dans l'enceinte éthérienne les photons h v, correspondent aux niveaux atomiques de la même énergie, c'est-à-dire de l'énergie eV égale à leur quantum hv. 4. On applique ce résultat à la diffusion des rayons de haute fréquence en admettant que les photons qui ne pénètrent qu'au niveau atomique de rayon a y sont diffusés. sans changement de longueur d'onde. On obtient pour cette diffusion le coefficient μ = N³ πa², N³ étant le nombre d'atomes par unité de volume, ce qui conduit pour les rayons X et y très durs, à la formule μe = π a²/Z + πr² où Z représente le nombre atomique, r le rayon de l'électron et μ le coefficient de diffusion totale par électron. On a déterminé ensuite, en partant des données numériques connues sur l'absorption des. rayons X très durs, les rayons a des niveaux atomiques correspondant aux différentes longueurs d'onde pour les éléments C, Mg, Al, S, Cu. Les valeurs trouvées satisfont très bien à la relation linéaire a = α + βλ et l'extrapolation jusqu'aux longueurs d'onde λ0 associées aux potentiels d'ionisation conduit aux rayons a0 qui, ici aussi et malgré le fnit que les λ0 sont plus de dix mille fois plus grandes que les longueurs d'onde utilisées pour la détermination des paramètres α, β, sont en bon accord avec les rayons des couches électroniques correspondantes. Le fait de la diffusion des pilotons sur les niveaux atomiques de la même énergie est ainsi de nouveau confirmé Une discussion plus approfondie de ce résultat conduit, d'une part, à la détermination des rayons a1 des noyaux atomiques en bon accord avec les données expérimentales de M. Rutherford, d'autre part à la détermination d'une longueur d'onde limite λ 1 associée au rayon donné a1 du noyau. Les rayons d'une longueur d'onde plus grande que λ1 sont normalement diffusés sur les niveaux atomiques correspondants, tandis que les rayons plus durs que λ1 entrent, en franchissant le niveau a1, à l'intérieur du noyau atomique. La discontinuité d'absorption par diffusion qui s'en suit a été nettement vérifiée par la discussion des mesures toutes récentes de diffusion des rayons très durs effectuées avec la radiation 4,7 u. X du Th. C' par MM Tarrant et Chao.

PACS
3280 - Photon interactions with atoms.

Key words
radioactivity -- gamma rays -- relativity -- cosmology -- X ray scattering