la force de la pesanteur à l'endroit de l'expérience, la masse du projectile et enfin sa vitesse (1).

Transposons notre analogie en remplaçant notre bouche à feu par la cathode et notre projectile par une particule cathodique. Il s'agit de trouver une force déviante agissant sur celle-ci comme la pesanteur le faisait sur notre projectile, car l'action de la pesanteur sur la particule est nulle ou insensible.

Or, si nous nous rappelons que ces particules sont électrisées négativement, nous nous dirons. que, placées entre deux plateaux électrisés en sens contraires, positif en dessous, elles seront attirées vers le bas (fig. 3). Nous pourrons donc établir une équation absolument semblable à celle qui servirait à évaluer la dévia

D'autre part, P étant le poids du projectile et m sa masse, on a P

mg ou

== ; de plus, si L représente la distance de la bouche au but, et v la

P

m

Soit, par exemple, à déterminer la déviation vers le bas que subirait, après un parcours de 1200 mètres, un projectile, animé d'une vitesse de 600 mètres par seconde, et dont la masse est de 500 grammes; l'accélération g à l'endroit de l'essai est supposée égale à 9,80 mètres (P = 500 × 9,8). Il vient :

tion du boulet de canon; et, puisqu'il est facile de rendre visible la trajectoire de ces particules en les obligeant à bombarder une plaque enduite de matière phosphorescente, nous écrivons que la déviation D1 observée sur la plaque est fonction de trois facteurs : la charge e des particules, dont dépend la force déviante; leur masse m et leur vitesse v (1).

Cette équation unique entre les trois inconnues, e, m, v, ne nous permet pas de déterminer leur valeur. Pour y arriver, il faudrait pouvoir écrire encore deux autres relations entre ces mêmes inconnues.

(1) La force déviante, qui était la pesanteur P dans les cas du boulet de canon, est ici le produit Ee du champ électrique E des plateaux par la charge d'une particule cathodique. La formule cherchée s'obtiendra donc en remplaçant, dans la formule (2), P par Ee. Il vient ainsi :

L est la longueur comprise entre la cathode et la plaque d'arrêt. Les facteurs exprimés en majuscules sont mesurables

Supposons, par exemple, que l'un des plateaux soit mis à la terre et que l'autre, situé parallèlement à 3 centimètres de distance, porte une charge de 5,4 unités électrostatiques (1,8.10-9 coulomb); le champ électrique dans 5,4 l'espace intermédiaire sera de 0,6 unité électrostatique et, dans ces 32 conditions, la distance L entre la cathode et le fond du tube étant de 20 centimètres, et la déviation D, observée de 2 centimètres, l'équation proposée devient :

Une seconde se construira sans difficulté : les particules électrisées en mouvement constituent un courant électrique; or, les courants sont déviés par les aimants. Si donc on fait passer le flux cathodique entre les pôles d'un aimant de puissance connue (fig. 4), on obtiendra une nouvelle déviation D2, dont l'importance dépend des trois mêmes inconnues : charge, masse et vitesse des particules cathodiques (1).

Encore un pas et le problème serait résolu; mais il fut moins facile à franchir. A Wilson revient l'honneur d'avoir établi cette troisième équation sur des bases expérimentales vraiment prodigieuses d'ingéniosité.

(1) La force déviante produite par un champ magnétique d'intensité H sur un courant d'intensité i est égale au produit Hi. Or, l'intensité d'un courant résultant du déplacement d'une particule chargée est égale au produit de sa charge e par sa vitesse v. Nous remplaçons donc en (2) le facteur P par Her, ce qui donnera :

Encore une fois, les termes exprimés par des majuscules sont mesurables. Supposons, par exemple, que notre tube ayant encore 20 centimètres de longueur, la déviation D2 produite dans un champ magnétique de 4,8 gauss ou de unités électrostatiques soit de 3 centimètres; la dernière

4,8 3 X 1010 équation devient :

Il commença par remettre en lumière que, d'après les expériences déjà anciennes d'Aitken, l'humidité de l'air, même sursaturé d'eau, ne peut se condenser en nuages que si des particules solides, des poussières, lui servent de noyaux de condensation; puis il montra que les particules cathodiques sont très aptes à jouer ce rôle de noyaux; enfin il rappela que, comme Sir Stokes l'avait démontré dès 1850, les gouttes d'eau qui tombent à travers l'air sont d'autant plus efficacement freinées dans leur chute par ce milieu visqueux que leur rayon est plus petit, si bien que, lorsqu'on connaît leur vitesse de chute, on peut en déduire le rayon des gouttelettes (1).

Cela étant, il fit construire une cage de verre dont le couvercle et le fond étaient constitués par des plateaux métalliques; il fit pénétrer dans cette cage de l'air saturé d'humidité, mais préalablement filtré par un tampon d'ouate t pour éliminer tous les noyaux de condensation (fig. 5); cet air, sursaturé par une détente brusque qui le refroidit, reste parfaitement limpide. Mais si, mettant en œuvre un des nombreux moyens capables de faire naître des particules cathodiques (par exemple, un faisceau de rayons X), on en produit un grand nombre à l'intérieur de la cage : l'air

(1) La force qui fait tomber la goutte (son poids) est proportionnelle au volume de cette goutte, c'est-à-dire au cube de son rayon; le freinage du milieu visqueux est proportionnel à la surface balayante (grand cercle) de la goutte, c'est-à-dire au carré de son rayon. Donc, quand ce rayon diminue, la force de chute diminue plus vite que celle de freinage, et il s'établit bientôt un équilibre de telle sorte que la vitesse de chute devient constante. Stokes a démontré que, pour une goutte d'eau, tombant dans l'air avec une vitesse v, on a la relation :

Par exemple, si une gouttelette de brouillard parcourt verticalement sousl'action de la pesanteur seule, un trajet de 3 centimètres en 10 minutes

se brouille aussitôt au moment de la détente et la buée ainsi formée se met à tomber d'un bloc, mais si lentement que la descente du bord supérieur est très facilement observable. Enfin, Wilson électrisa en sens contraire les deux plateaux d'après le sens de leur polarité la vitesse de chute fut accélérée ou retardée,

ce qui est tout à fait naturel, puisque ces particules ont une charge négative. Mais cette force accélératrice ou retardatrice, la charge des plateaux étant connue, dépend uniquement de la charge des particules, qui devient ainsi calculable (1).

(1) La vitesse constante de chute de gouttelettes est évidemment proportionnelle à la force qui les sollicite vers le bas. Or, dans les conditions ordinaires cette force F, est égale au poids P= mg. Soit v la vitesse de chute correspondante.

Quand les plateaux créent un certain champ électrique E qui tend à accélérer la chute, la force F2 qui détermine la vitesse a comme expression mg+Ee. Soit v2 cette vitesse. On pourra écrire :

Mais le poids mg d'une gouttelette est égal au produit du volume

4

πρ