2-29-3. Camille Gutton à H. Poincaré

Nancy 17 juin 1900

Cher Monsieur,

J’ai fait les expériences sur la propagation des ondes électriques le long de fils plongés dans l’eau, dont vous m’aviez parlé. Je n’ai pas trouvé les mêmes résultats que M. Turpain. J’ai commencé par répéter ses expériences. Le résonateur restait toujours dans l’air et les fils qui propagent les ondes étaient tantôt dans l’eau, tantôt dans l’air ; ils étaient tendus dans une cuve en bois de $4^{\textrm{mètres}}$ de long.

J’ai trouvé que, quelque soit la position du résonateur, la $\nicefrac{{1}}{{2}}$ longueur d’onde était 8,5 fois plus petite quand les fils étaient dans l’eau que lorsqu’ils étaient dans l’air. M. Turpain avait trouvé que si le résonateur est dans le plan des fils, la longueur d’onde est la même que les fils soient dans l’air ou dans l’eau. Je n’ai perçu qu’une explication possible de ce résultat. Si au dessus de la cuve qui contient les fils et hors de l’eau, on place un résonateur, on aperçoit des étincelles à la coupure. Il passe donc des ondes dans l’air à côté de la cuve.

L’étincelle à la coupure change de longueur avec la position du pont qui réunit les fils dans l’eau. Cette étincelle est la plus longue possible quand le pont est près du résonateur et diminue si on éloigne ce pont pour disparaître ensuite complètement. Toutefois, il est impossible d’arriver à observer convenablement des extinctions et des maxima successifs de l’étincelle. J’ai cherché si les extinctions observées par M. Turpain ne pouvaient pas provenir de ces ondes qui passent dans l’air à côté de la cuve. J’ai remis le résonateur à sa place primitive et ai pu arriver à voir un minimum de l’étincelle donnant bien une longueur d’onde voisine de celle que l’on observe lorsqu’il n’y a pas d’eau dans la cuve, mais ce minimum est très peu marqué on ne peut même arriver à l’observer que si on écarte les fils de transmission l’un de l’autre de manière à les amener contre les parois de la cuve. Les minima correspondant à l’eau qui sont 8,5 fois plus rapprochés que dans l’air, sont au contraire bien nets et beaucoup plus visibles.

J’ai complété ces expériences en plaçant également le résonateur dans l’eau, il était placé dans une caisse en bois en avant et contre l’angle contenant les fils, la coupure était sous l’eau et les étincelles dans l’eau étaient suffisamment longues et suffisamment brillantes pour que l’on puisse observer le premier maximum et le premier minimum. Ceux-ci se sont trouvés très sensiblement à la même place que si le résonateur et les fils étaient dans l’air.

Voici d’ailleurs les résultats que j’ai trouvé avec un résonateur circulaire de 36^cm de diamètre.

Résonateur dans le plan des fils

	Positions du pont P à partir du point O.
Résonateur dans l’airFils dans l’air	1er nœud	28cm	28cm	28cm	28cm	27cm
	2e nœud	170	175	172	171	176	173
	3e nœud	"	"	"	315	320	317

$\nicefrac{{1}}{{2}}$ longueur d’onde 145^cm

Résonateur dans l’airFils dans l’eau	1er nœud	8	8,5	8cm
	2e nœud	25	26	25cm
	3e nœud	41	42	41cm

Les 2 1^ers minima sont bien nets.
$\nicefrac{{1}}{{2}}$ longueur d’onde déduite des 2 1^ers minima = 17^cm
Indice de réfraction de l’eau $\frac{145}{17}=8,5$

Résonateur dans l’eauFils dans l’eau	1er nœud	29	30	25	30	29	30
	ventre	100	103	101	104	104	96
	2e nœud	172	179	180	175	171	175

Le 2^e nœud se détermine mal mais le premier est très net, ainsi que le ventre.
$\nicefrac{{1}}{{2}}$ long d’onde (même que dans l’air) = 144^cm

Résonateur dans le plan perpendiculaire au plan des fils.

	Distances du pont à partir du point O.
Résonateur dans l’airFils dans l’air	ventre	32	30
	1er nœud	108	107	107	107
	2e ventre	173	178	179
	2e nœud	246	246	248	249

$\nicefrac{{1}}{{2}}$ longueur d’onde déduite de la distance des nœuds = 140^cm

Résonateur dans l’airFils dans l’eau	1er nœud	11,5	11,5
	2e nœud	29	28
	3e nœud	46	48	45

$\nicefrac{{1}}{{2}}$ longueur d’onde déduite de la distance des deux 1^ers nœuds = 17^cm
Indice de l’eau $\frac{140}{17}=8,2$

Résonateur dans l’eauFils dans l’eau	1er ventre	28	30	28	30
	1er nœud	104	106	100	108
	2e ventre	161	168	se détermine mal

$\nicefrac{{1}}{{2}}$ longueur d’onde déduite du 1^er ventre et du 1^er nœud = 150^cm
Cette longueur d’onde ne se détermine pas assez facilement pour que l’on puisse admettre que la différence avec la longueur d’onde dans l’air soit due à autre chose qu’à des erreurs d’expérience.

Dans le cas où le résonateur était dans l’eau, j’avais craint que les vibrations ne soient considérablement amorties et que la résonance multiple ne subsiste plus, aussi j’ai fait l’expérience avec différentes longueurs d’onde de l’excitateur, elles m’ont donné des résultats concordants.

J’ai donc retrouvé avec l’eau les mêmes phénomènes que l’on avait trouvé avec des liquides isolants et non ceux annoncés par M. Turpain. La cause des phénomènes observés par M. Turpain ne m’apparaît toutefois pas nettement car si la seule explication que j’en ai trouvé est la vraie, il aurait dû retrouver en même temps que la longueur d’onde correspondant aux ondes qui se propagent en dehors de l’eau, celle qui correspond aux ondes qui se propagent dans l’eau très près des fils et qui est beaucoup plus facile à observer.

M. Blondlot me charge de le rappeler à votre bon souvenir. Je vous prie de présenter mes respectueux hommages à Madame Poincaré et de vouloir bien recevoir l’assurance de mes sentiments dévoués.

Votre bien dévoué.

C. Gutton

ALS 6p. Collection particulière, Paris 75017.

Time-stamp: " 3.05.2019 01:30"

Notes

• 1 Turpain (1899), Gutton (1901); voir aussi Gutton à Poincaré, 29.11.1899 (§ 2-29-1).
• 2 Il s’agit du cas du résonateur sensible au champ magnétique.
• 3 Il s’agit du cas du résonateur sensible au champ électrique, et on constate bien la coïncidence des nœuds de champ électrique avec les ventres de champ magnétique.