jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
par un grand disque qui comporte en outre une fenêtre avec écran fluorescent situé cette fois-ci rigoureusement dans le même plan que les plaques. Ce disque est manœuvré de l'extérieur par un rodage conique qui permet ainsi la substitution des plaques et l'examen sur écran fluorescent au travers d'une fenêtre pratiquée dans la partie arrière de la chambre. La chambre est entièrement métallique et se raccorde au corps de l'appareil par un joint en caoutchouc. La fenêtre elle-même est fermée par une glace épaisse également au moyen d'un joint. Dans les microscopes électroniques il existe aussi des magasins de 24 plaques analogues aux magasins ordinaires, mais parfaitement hermétiques et commandés par rodages coniques, ou encore des écluses permettant l'introduction et la sortie des plaques sans introduire d'air dans l'appareil. Les surfaces sensibles émettent sous vide beaucoup de vapeur d'eau et autres gaz, ce qui nécessite un pompage continuel, d'ailleurs nécessaire dans tous les appareils démontables. Mais ici ces vapeurs sont particulièrement dangereuses pour la photocathode qu'elles peuvent détériorer irrémédiablement avant la prise de vue. Il faut donc placer un piège dans le magasin lui-même, ou tout au moins ouvert largement sur celui-ci. Pour ce piège S, Lallemand utilise de la silice anhydre plongée dans l'air liquide ; cette substance, très avide d'eau, a une tension de vapeur suffisamment faible pour l'obtention du vide élevé nécessaire ici (10-6 à 10-7 mm de mercure). Lallemand n'a pu essayer qu'un nombre restreint d'émulsions relativement aux auteurs allemands qui les ont étudiés en vue du microscope électronique. Il a cherché à comparer leur sensibilité, pour utiliser au mieux l'action photographique des électrons. Mais le rechargement de son appareil l'obligeant à faire une rentrée d'air qui détruisait la couche photo-électrique, il était donc obligé de la refaire avant chaque série de prises de vue. On ne peut donc pas être sûr ainsi que toutes les photo-cathodes aient exactement le même rendement, ce qui rend plus délicat les comparaisons de deux séries de mesures. Il a noté cependant que les plaques positives extra-rapides Agfa étaient de beaucoup les plus sensibles. Mais nous avons vu que sur
silice anhydre plongée dans l'air liquide ; cette substance, très avide d'eau, a une tension de vapeur suffisamment faible pour l'obtention du vide élevé nécessaire ici (10-6 à 10-7 mm de mercure). Lallemand n'a pu essayer qu'un nombre restreint d'émulsions relativement aux auteurs allemands qui les ont étudiés en vue du microscope électronique. Il a cherché à comparer leur sensibilité, pour utiliser au mieux l'action photographique des électrons. Mais le rechargement de son appareil l'obligeant à faire une rentrée d'air qui détruisait la couche photo-électrique, il était donc obligé de la refaire avant chaque série de prises de vue. On ne peut donc pas être sûr ainsi que toutes les photo-cathodes aient exactement le même rendement, ce qui rend plus délicat les comparaisons de deux séries de mesures. Il a noté cependant que les plaques positives extra-rapides Agfa étaient de beaucoup les plus sensibles. Mais nous avons vu que sur toutes ces questions de rendement les travaux de divers auteurs sont assez incohérents, et cela d'autant plus que les plaques les plus sensibles à la lumière n'ont pas la même constitution que les plus sensibles aux électrons. Les premières sont à couches épaisses et à gros grains alors que les secondes sont à grains relativement fins et à couches minces (leur sensibilité à la lumière serait 10 à 100 fois plus faible que les précédentes) de façon à ne pas déplacer leur maximum de sensibilité vers des tensions trop élevées. Cependant il semble que Von Borris ait trouvé certains des facteurs dont dépend la sensibilité des plaques pour les électrons, dans ses travaux les plus récents, Résultats expérimentaux. — En fait il a obtenu sur plaques positives extra-rapides Agfa au moyen de son appareil des images plus intenses que sur plaques Lumière ultrarapides exposées directement au foyer du même objectif pendant une exposition cinq fois plus longue (fig. 13). Ces résultats seraient à corriger en faveur de l'image électronique car un grand nombre de facteurs intervenaient pour en diminuer l'intensité (mauvaise focalisation, traversée d'un verre assez absorbant par la lumière avant d'atteindre la photo-cathode...). On peut donc estimer que dans
secondes sont à grains relativement fins et à couches minces (leur sensibilité à la lumière serait 10 à 100 fois plus faible que les précédentes) de façon à ne pas déplacer leur maximum de sensibilité vers des tensions trop élevées. Cependant il semble que Von Borris ait trouvé certains des facteurs dont dépend la sensibilité des plaques pour les électrons, dans ses travaux les plus récents, Résultats expérimentaux. — En fait il a obtenu sur plaques positives extra-rapides Agfa au moyen de son appareil des images plus intenses que sur plaques Lumière ultrarapides exposées directement au foyer du même objectif pendant une exposition cinq fois plus longue (fig. 13). Ces résultats seraient à corriger en faveur de l'image électronique car un grand nombre de facteurs intervenaient pour en diminuer l'intensité (mauvaise focalisation, traversée d'un verre assez absorbant par la lumière avant d'atteindre la photo-cathode...). On peut donc estimer que dans l'état actuel de son appareil, de simples perfectionnements de détails permettraient certainement des poses dix fois plus courtes. 4° Conclusion. I. Avantages des télescopes électroniques sur les cellules photo-électriques pour l'enregistrement de flux lumineux très faibles. — Avantages dus à la localisation. — Lorsqu'on est conduit à amplifier considérablement un courant photo-électrique comme nous l'avons vu plus haut, le très petit nombre de photo-électrons se trouve rapidement noyé au milieu de tous les électrons parasites dus au courant d'obscurité de la cellule, aux émissions froides et aux fluctuations d'agitation thermique dans les lampes amplificatrices ; autrement dit le rapport signal /parasite devient très vite si petit lorsque le flux lumineux est très faible, qu'on ne parvient plus à distinguer le signal. Dans le télescope électronique, au contraire, lorsqu'on photographie des étoiles, le fait de focaliser les photo-électrons et de répartir les électrons parasites sur un champ d'autant plus grand que le grossissement est plus fort, permet de distinguer ces photoélectrons même avec un rapport signal /parasite extrêmement petit (effet analogue à la clarté relative des lunettes dans le cas des étoiles, qui croît comme G2). De plus les causes d'électrons parasités sont fortement diminuées puisqu'il n'intervient aucun amplificateur à lampes.
courant photo-électrique comme nous l'avons vu plus haut, le très petit nombre de photo-électrons se trouve rapidement noyé au milieu de tous les électrons parasites dus au courant d'obscurité de la cellule, aux émissions froides et aux fluctuations d'agitation thermique dans les lampes amplificatrices ; autrement dit le rapport signal /parasite devient très vite si petit lorsque le flux lumineux est très faible, qu'on ne parvient plus à distinguer le signal. Dans le télescope électronique, au contraire, lorsqu'on photographie des étoiles, le fait de focaliser les photo-électrons et de répartir les électrons parasites sur un champ d'autant plus grand que le grossissement est plus fort, permet de distinguer ces photoélectrons même avec un rapport signal /parasite extrêmement petit (effet analogue à la clarté relative des lunettes dans le cas des étoiles, qui croît comme G2). De plus les causes d'électrons parasités sont fortement diminuées puisqu'il n'intervient aucun amplificateur à lampes. b) Avantages dus à l'utilisation des plaques photographiques. — La mesure d'un courant photo-électrique est une mesure d'un effet quasi instantané comme une mesure photo-métrique visuelle alors que la plaque permet d'accumuler les effets des électrons comme ceux de la lumière. En outre, puisqu'elles ne possèdent pas de seuil d'éclairement pour les électrons, elles permettent d'intégrer ces effets sur des temps très longs si l'optique est stable. Enfin leur seuil n'étant pas nul, il est possible de mettre en évidence des différences entre éclairements extrêmement faibles. II. Que peut-on attendre du télescope électronique. Domaine d'application. — a) Progrès à réaliser dans la construction de l'appareil. — Le télescope Lallemand, bien que représentant le premier pas vers la solution cherchée, ne doit pas être considéré comme la limite du progrès que l'on puisse réaliser dans cette voie. Il est par rapport à ce qu'on pourra faire un jour, ce qu'étaient les premières loupes électroniques de Knoll et Ruska par rapport aux hypermicroscopes actuels. D'abord il sera nécessaire de construire un appareil entièrement métallique qui seul peut assurer la précision nécessaire pour une bonne optique électronique. Peut-être pourra-t-on réaliser un jour des télescopes à optique purement électrostatique, de grande ouverture, convenablement corrigée
pour les électrons, elles permettent d'intégrer ces effets sur des temps très longs si l'optique est stable. Enfin leur seuil n'étant pas nul, il est possible de mettre en évidence des différences entre éclairements extrêmement faibles. II. Que peut-on attendre du télescope électronique. Domaine d'application. — a) Progrès à réaliser dans la construction de l'appareil. — Le télescope Lallemand, bien que représentant le premier pas vers la solution cherchée, ne doit pas être considéré comme la limite du progrès que l'on puisse réaliser dans cette voie. Il est par rapport à ce qu'on pourra faire un jour, ce qu'étaient les premières loupes électroniques de Knoll et Ruska par rapport aux hypermicroscopes actuels. D'abord il sera nécessaire de construire un appareil entièrement métallique qui seul peut assurer la précision nécessaire pour une bonne optique électronique. Peut-être pourra-t-on réaliser un jour des télescopes à optique purement électrostatique, de grande ouverture, convenablement corrigée et rendant négligeable l'aberration chromatique, ce qui permettra l'emploi des multiplicateurs d'électrons, ou bien une optique magnétique à aimants permanents avec des tensions suffisamment bien stabilisées pour des durées de plusieurs heures. Il faudra pouvoir isoler la photo-cathode sous vide au moyen d'une écluse ou rodage quelconque de manière à pouvoir recharger le magasin sans la détériorer par une rentrée d'air. b) Progrès à réaliser dans l'utilisation des plaques sensibles. — Au lieu d'étudier l'ensemble photo-cathode surface sensible en se basant sur des études de rendements plus ou moins douteuses, il sera nécessaire de faire des mesures photométriques à l'aide de plaques préalablement étalonnées au moyen d'un faisceau d'électrons d'intensité connue. Ceci permettra de connaître le rendement exact des photo-cathodes dans les conditions d'utilisation et peut-être de l'améliorer sensiblement. Enfin l'étude approfondie de l'action photographique des électrons permettra certainement d'utiliser les plaques dans de meilleures conditions et de fabriquer des émulsions dont la sensibilité aux électrons pourra être considérablement accrue. c) Possibilités. — Ainsi on peut espérer sans paraître trop optimiste qu'il sera possible de réaliser un gain de sensibilité d'au moins 100 fois ce qui permettra d'obtenir avec une lunette de 50 cm d'ouverture, les mêmes résultats (quant à
pouvoir recharger le magasin sans la détériorer par une rentrée d'air. b) Progrès à réaliser dans l'utilisation des plaques sensibles. — Au lieu d'étudier l'ensemble photo-cathode surface sensible en se basant sur des études de rendements plus ou moins douteuses, il sera nécessaire de faire des mesures photométriques à l'aide de plaques préalablement étalonnées au moyen d'un faisceau d'électrons d'intensité connue. Ceci permettra de connaître le rendement exact des photo-cathodes dans les conditions d'utilisation et peut-être de l'améliorer sensiblement. Enfin l'étude approfondie de l'action photographique des électrons permettra certainement d'utiliser les plaques dans de meilleures conditions et de fabriquer des émulsions dont la sensibilité aux électrons pourra être considérablement accrue. c) Possibilités. — Ainsi on peut espérer sans paraître trop optimiste qu'il sera possible de réaliser un gain de sensibilité d'au moins 100 fois ce qui permettra d'obtenir avec une lunette de 50 cm d'ouverture, les mêmes résultats (quant à la clarté) qu'avec le télescope de 5 m du mont Palomar. d) Domaine d'application. — Cette technique rendra en outre certainement de très grands services à la spectroscopie, notamment pour l'étude des spectres moléculaires Raman et même dans le proche infra-rouge en raison de la sensibilité de la photo-cathode aux grandes longueurs d'ondes jusqu'à 12 000 A (et même 17 000 Å avec de nouvelles couches complexes), ou encore pour l'étude de satellites très faibles ou des ailes de raies loin du centre. Citons encore l'étude du ciel nocturne qui a peut-être beaucoup à attendre de ce nouveau mode de photographie. PIERRE SELME, Laboratoire de Chimie physique de la Faculté des Sciences de Paris. BIBLIOGRAPHIE Pouvoir séparateur : (38) DANJON, COUDER, Loupes et télescopes, p. 70 (Ed. Revue d'Optique). (39) P. SELME, L'Astronomie 54 (1940) 252. Convertisseur d'images : (40) BUSCH BRUCHÉ, Loc. cit., p. 102. (41) MALATESTA, R. G. E. 46 (1939) 451. (42) HOLST DE BOER, Physica 1 (1934) 297. (43) SCHAFFERNICHT, Zeit. fur Techn. Phys. 17 (1936) 596. 44) COETERIES, TÉVES, Physica 3 (1936) 230-235; 4 (1937) 33-40. 45) ZWORYKIN, The I. of Institution of Elect. Engineers 79 (1936) 11. 46) VON ARDENNE, The wireless engineers 13
grandes longueurs d'ondes jusqu'à 12 000 A (et même 17 000 Å avec de nouvelles couches complexes), ou encore pour l'étude de satellites très faibles ou des ailes de raies loin du centre. Citons encore l'étude du ciel nocturne qui a peut-être beaucoup à attendre de ce nouveau mode de photographie. PIERRE SELME, Laboratoire de Chimie physique de la Faculté des Sciences de Paris. BIBLIOGRAPHIE Pouvoir séparateur : (38) DANJON, COUDER, Loupes et télescopes, p. 70 (Ed. Revue d'Optique). (39) P. SELME, L'Astronomie 54 (1940) 252. Convertisseur d'images : (40) BUSCH BRUCHÉ, Loc. cit., p. 102. (41) MALATESTA, R. G. E. 46 (1939) 451. (42) HOLST DE BOER, Physica 1 (1934) 297. (43) SCHAFFERNICHT, Zeit. fur Techn. Phys. 17 (1936) 596. 44) COETERIES, TÉVES, Physica 3 (1936) 230-235; 4 (1937) 33-40. 45) ZWORYKIN, The I. of Institution of Elect. Engineers 79 (1936) 11. 46) VON ARDENNE, The wireless engineers 13 (1936) 483-485. Télescopes électroniques: 47) HENROTEAU, J. of Union Roy. Astr. Soc. of Canada 28 (1934) 59. 48) A. ^ALLEMAND, C. R. 203 (1936) 243 et 990. L'Astronomie 51 (1937) 300-304. DONNÉES NUMÉRIQUES I. — CONSTANTES UNIVERSELLES D'APRÈS STIEL [Zeit. f. Phys. 121 (1943) 133]. Neutron Mn = 1,6710 10-24 gr Proton Mp = 1,6725 10-24 gr Vitesse de la lumière : C = 2,99777 10-10 CGS Constante de Planck h = 6,620 10-27 CGS Rayon de l'électron a = 1,87 10-13 cm Rayon de l'atome d'hydrogène : a" = 0,53 10-8 cm II. — DONNÉES NUMÉRIQUES RELATIVES AUX PARTICULES ÉLÉMENTAIRES 1 électron volt = 1,6022 10-12 erg = 12 400 Å Vitesses d'électrons: 1 volt = 593 km/sec. 10 Kv = 58,600 km/sec; 100 KV = 164.000 km/sec. Ondes associées aux électrons : 150 v = 1 Å 15,000 v = 0,1 Å, 150,000 v = 0,03 Å. Longueurs d'ondes des rayons X : Tensions d'excitation : 150 v = 15,000 v = 0,1 Å, 150,000 v = 0,03 Å III. — SEUILS ET BARRIÈRES DE POTENTIEL Cs 6,600 Å 1,87 v Li 5,400 2,28 Na 5,000 2,47 Zn 3,720 3,32 Fe 2,620 4,72 Au 2,560 4,82 Pt 1,962
gr Proton Mp = 1,6725 10-24 gr Vitesse de la lumière : C = 2,99777 10-10 CGS Constante de Planck h = 6,620 10-27 CGS Rayon de l'électron a = 1,87 10-13 cm Rayon de l'atome d'hydrogène : a" = 0,53 10-8 cm II. — DONNÉES NUMÉRIQUES RELATIVES AUX PARTICULES ÉLÉMENTAIRES 1 électron volt = 1,6022 10-12 erg = 12 400 Å Vitesses d'électrons: 1 volt = 593 km/sec. 10 Kv = 58,600 km/sec; 100 KV = 164.000 km/sec. Ondes associées aux électrons : 150 v = 1 Å 15,000 v = 0,1 Å, 150,000 v = 0,03 Å. Longueurs d'ondes des rayons X : Tensions d'excitation : 150 v = 15,000 v = 0,1 Å, 150,000 v = 0,03 Å III. — SEUILS ET BARRIÈRES DE POTENTIEL Cs 6,600 Å 1,87 v Li 5,400 2,28 Na 5,000 2,47 Zn 3,720 3,32 Fe 2,620 4,72 Au 2,560 4,82 Pt 1,962 6,30 Erratum. — Dans l'Astronomie de septembre-décembre 1944, p. 153, les renvois 1 et 2 (lignes 4 et 5) se rapportent aux notes suivantes (1) EGGERT (37) pour Isochrom Rollfilm Agfa; (2) VON BORRIES (34) Pour Perutz Persenso. LA GÉOPHYSIQUE APPLIQUÉE (suite et fin) J'en arrive maintenant aux méthodes électriques, que j'ai gardées pour la fin, non qu'elles soient plus importantes que les autres, mais parce qu'elles sont plus variées, qu'elles viennent de subir de très récents perfectionnements, et aussi qu'elles sont la spécialité française : elles dérivent, presque toutes entières, des travaux de Conrad Schlumberger, Ingénieur en Chef des Mines mort en 1936, de son frère Marcel et de leur école : ces travaux ont commencé en 1912. Ces méthodes sont si variées que, pour les faire bien comprendre, il me faudrait beaucoup plus de temps qu'il ne m'en reste. Je me limiterai à l'essentiel. Si, par une électrode A on envoie du courant dans un sous-sol supposé homogène jusqu'à très grande profondeur, il est bien évident que la répartition de ce courant I va posséder la symétrie sphérique. À une distance r de A, il sera réparti également sur une hémisphère de surface 4πr2; sa densité sera donc
que j'ai gardées pour la fin, non qu'elles soient plus importantes que les autres, mais parce qu'elles sont plus variées, qu'elles viennent de subir de très récents perfectionnements, et aussi qu'elles sont la spécialité française : elles dérivent, presque toutes entières, des travaux de Conrad Schlumberger, Ingénieur en Chef des Mines mort en 1936, de son frère Marcel et de leur école : ces travaux ont commencé en 1912. Ces méthodes sont si variées que, pour les faire bien comprendre, il me faudrait beaucoup plus de temps qu'il ne m'en reste. Je me limiterai à l'essentiel. Si, par une électrode A on envoie du courant dans un sous-sol supposé homogène jusqu'à très grande profondeur, il est bien évident que la répartition de ce courant I va posséder la symétrie sphérique. À une distance r de A, il sera réparti également sur une hémisphère de surface 4πr2; sa densité sera donc 4πr2 et le champ électrique correspondant sera 4π, en appelant p la résistivité spécifique du sous-sol, c'est-à-dire la résistance qu'un cube unitaire de terrain offre à un courant circulant parallèlement à un de ses côtés. Si on tient compte non seulement de A, mais de l'électrode de retour B, le champ résultant sera aisé à construire puisqu'il sera la somme géométrique des champs qui seraient dus séparément à A seul émettant I et à B seul émettant -I, Au milieu de AB, en particulier, il sera 4π, si AB = 2r. Si le sous-sol, au lieu d'être homogène, est hétérogène, le champ électrique de surface n'aura évidemment plus la forme simple qui vient d'être définie : il aura subi des déformations qui sont fonction des irrégularités du sous-sol. On doit s'attendre à ce que ces déformations soient grandes, car l'échelle de résistivités des divers terrains naturels est extrêmement étendue. Mettant à part certains minerais, qui présentent la conductibilité métallique, et sont par suite extrêmement peu résistants, on constate que les résistivités des terrains s'échelonnent entre quelques fractions d'ohm /mètre pour des marnes et des sables très salés (l'eau de mer est à 0,2) à quelques ohms /m. pour la plupart
champ résultant sera aisé à construire puisqu'il sera la somme géométrique des champs qui seraient dus séparément à A seul émettant I et à B seul émettant -I, Au milieu de AB, en particulier, il sera 4π, si AB = 2r. Si le sous-sol, au lieu d'être homogène, est hétérogène, le champ électrique de surface n'aura évidemment plus la forme simple qui vient d'être définie : il aura subi des déformations qui sont fonction des irrégularités du sous-sol. On doit s'attendre à ce que ces déformations soient grandes, car l'échelle de résistivités des divers terrains naturels est extrêmement étendue. Mettant à part certains minerais, qui présentent la conductibilité métallique, et sont par suite extrêmement peu résistants, on constate que les résistivités des terrains s'échelonnent entre quelques fractions d'ohm /mètre pour des marnes et des sables très salés (l'eau de mer est à 0,2) à quelques ohms /m. pour la plupart des marnes récentes d'origine marine ou les sables à eau salée, quelques dizaines d'ohms /m. pour les calcaires récents ou les marnes anciennes, quelques centaines d'ohms /m. pour les roches sédimentaires assez compactes, et les sables pétrolifères ou à eau douce, quelques milliers pour les roches très compactes (calcaires, quartzites, sels, roches cristallines) et les sables gazéifères. Les roches sont essentiellement conductrices en effet par l'eau plus ou moins salée qu'elles contiennent dans leurs pores. La difficulté principale dans les méthodes électriques, c'est de bien voir, de bien comprendre dans quelle mesure le champ réel diffère du champ théorique. On a créé, dans ce but, la notion de résistivité apparente pa : Si e est le champ électrique mesuré au milieu de AB, p0 est défini par e = ~ : c'est donc la résistivité que devrait avoir un terrain homogène pour que le courant I, circulant entre A et B, crée au point de mesure un champ justement égal à celui qu'on mesure réellement, Un simple exemple va faire comprendre l'utilité d'une telle notion. Supposons que le terrain réel soit constitué par une couche superficielle de résistivité pt et d'épaisseur h, reposant sur un autre terrain très épais de
sels, roches cristallines) et les sables gazéifères. Les roches sont essentiellement conductrices en effet par l'eau plus ou moins salée qu'elles contiennent dans leurs pores. La difficulté principale dans les méthodes électriques, c'est de bien voir, de bien comprendre dans quelle mesure le champ réel diffère du champ théorique. On a créé, dans ce but, la notion de résistivité apparente pa : Si e est le champ électrique mesuré au milieu de AB, p0 est défini par e = ~ : c'est donc la résistivité que devrait avoir un terrain homogène pour que le courant I, circulant entre A et B, crée au point de mesure un champ justement égal à celui qu'on mesure réellement, Un simple exemple va faire comprendre l'utilité d'une telle notion. Supposons que le terrain réel soit constitué par une couche superficielle de résistivité pt et d'épaisseur h, reposant sur un autre terrain très épais de résistivité p2. Il est à peu près évident que, si h est petit par rapport à AB (fig. 14) l'essentiel du courant entre A et B circule dans le premier terrain, tout se passe à peu près comme s'il existait seul et pa est voisin de pt. Si au contraire AB est grand par rapport à h, presque tout le courant circule dans le deuxième terrain et pa est voisin de p2. Le diagramme des diverses valeurs de pa quand AB fait croître s'appelle un sondage électrique. Il peut être calculé à priori, et la comparaison de la courbe expérimentale avec les courbes calculées permet de fixer, avec une plus ou moins grande approximation, la suite des terrains horizontaux qui s'échelonnent à profondeur et leurs épaisseurs. On peut aussi exprimer ce qui précède en disant que pour une longueur AB donnée, la résistivité apparente mesurée représente une sorte de moyenne des résistivités vraies des terrains depuis la surface jusqu'à une certaine profondeur qu'on appelle « profondeur d'investigation » du dispositif et qui est de l'ordre de —. Si la composition moyenne de ces terrains est la même en tous points, la résistivité apparente qu'on mesure en chaque point, en déplaçant