La conductibilité électrique du sélénium

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Submitted on 1 Jan 1905

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Eugène Bloch

To cite this version:

Eugène Bloch. La conductibilité électrique du sélénium. Radium (Paris), 1905, 2 (10), pp.323-328.

�10.1051/radium:01905002010032301�. �jpa-00242148�

pouvoir radioactif du radiothorium. )1. Hahn a trouvé ainsi que quelques milligrammes ^de radiothorium en

solution donnent ^une quantité d’émanation qui ^ne pourrait ^être produite que par ^une quantité ^{de tho-}

rium un demi-million de fois plus grande. ^La Conlpa- raison a été faite avec l’élcctrométre.

QIl a aussi essayé de faire la comparaison ^{entre le} pouvoir déchargeant ^du radiothorium, ^et celui du ra-

dium, ^{avec ce} résultat que pour décharger ^{l’électro-}

scope, il faut deux fois plus ^de radiothoriunl _{que de} bromure de radium. Mais on ne doit pas oublier qu’une

telle comparaison ^ne touche que les rayons 3, ^et que le radiothorium est beaucoup moins riche en rayons B

que le radium, ^les rayons B du radiothorium étant d’autre part plus pénétrants que ^ceux de l’actinium.

De toutes manière, ^{ces chiffres ne sont donc} qu’ap- proxiniatifs, ^{car il est bien} difficile de comparer ^deux

quantités ^aussi différentes _que les ^« pouvoirs ^éma-

nants » de ces substances; de plus, ^{comme il était}

évident qu’on n’avait pas à faire à ^un échantillon _pur de radiothoriunl, l’incertitude qui ^{subsiste encore n’a} qu’une importance secondaire. On peut, ^en tout cas, dire que les solutions du radiothorium abandonnent

une quantité d’énlanation plusieurs ^{cent mille fois} plus grandes que les solutions du thorium.

Conclusions. - Les sels de thorium du commerce

donnent une émanation absolument identique ^{à celle}

du radiothorium, ^{mais en} quantité comparativement

minime. Il s’ensuit donc, qu’il ^{est très} probable que le pouvoir radioactif du thorium doit être attribué à la

présence ^{d’une substance} spéciale, que nous avons pu

séparer ^{dans un état de} pureté approximative, ^{et pour} laquelle ^nous proposons ^{le nom} de radiothorium.

Tandis _que nos efforts en vue de préparer des échall- tillons de sels de thorium débarrassés de cette sub- stance ont échoué, ^{nous avons tout} de même réussi à

relever une partie ^{de la} radioactivité du thorium _par des moyens que ^nous comptons décrire dans une pro- chaine communication. Le nouveau corps se précipite partiellement ^{wet’ II’ radium, en} ajoutant ^{aux sels de}

thorium d’abord un sel de baryum, ^{est ensuite de}

l’acide sulfurique: ^{t’t l’on} peut ^{efféctuer sa} réparation

du radium par ^un des procédés ^dont nous avons donne la description. Le corps ^nouveau possède ^{les carac-}

tères d’une terre rare; mair il se distingue du tho- riuiii en ce qu’il ^{ne donne} pas ^un oxalate soluble dans un excès d’oxalate d’ammonium. Il ^ne contient

aucune trace d’actinium: il va sans dire qu’on a ^re-

cherché soigneusement ^la présence de ce corps ^inté-

ressant.

Provisorement, ^nous présumons que, suivant

l’analogie ^{observée entre} l’uranium, ^le radium, ^{t’t st’s} produits, ^{la série du thorium} pl-ul ^I;trl’ représentée

par les termes suivants :

1. Thorium inactif. 5. Thoriun1..B.

2. Radiothorilm. 6. Thorium n.

5. Thorium X. 7.?

4. Émanation du thorium. 8. Hélium.

Nous regardons ^{comme fort} probable que l’hélium soit le produit ^{ultime de la} désintégration ^{du radio-} thorium; ^la quantité ^d’hélium qui existe dans la tho- rianite, niinéral qui ^contient plus de 70 pour ^cent d’oxyde de thorium, ^{l’t une trace} minime de raclium, permet d’attrobuer avec mm certitude presque ^com-

plète la provenance de l’hélium ^à la décomposition

de l’émanation du radiothorium. Jusqu’à maintenant.

ce c’orhs n’a pas été obtenu ^en quantité suffisante pour

pouvoir ^{examiner cette} question ^au point ^{de vue} expérimental.

William Ramsay.

Membre de la Société Royale de Londres.

La conductibilité électrique ^{du sélénium.}

L’EXPOSÉ ^{qui va} suivre a pour but de ^résumer d’une manière systématique ^nos connaissances actuelles sur la conductibilité électrique ^dit sélénium, ^{et sur la} remarquable propriété que pos- sède cet élément de varier de résistance sous lac- tion de la lumière. La première partie eomprettd

les et les théories: ulle u·t à la fois historique

et critique. ^Les applications ^iont l’objet d’une seconde

partie beaucoup plus ^{courte 1.}

Variétés allotropiques ^du sélénium. 2013 C’est en 1818 que Berzélius découvrit dans les boues i. La bibliographie complète ^du sujet ^{sera donner un note}

au bas des pages dans l’ordre chronologique.

de la fabrique d’acide sulfurique de l’allum ^(Suède) un élément nouvea qu’il rapprocha du tellure et au- quel il donna. pour cette raison, le nom de sélénium.

Cet élément possède ^{diverses formes} allotropiques

que l’on n’a appris à connaître

lentement. Les résultats actuellement admis sur ce

sujet sont les suivants: il y a trois termes distinctes de sélenium: la forme liquide comprenant le sele- nium vitreux, le sélénium le sélnium solubles la forme cristalline _rouge comprenant

peut-être dans

2.

On trouve la assez complet

de toutes les propre ^avec quelques

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:01905002010032301

gi-ise ^ou métallique. ^{Le sélénium vitreux est le} plus

commun dans le commerce ; ^on l’obtient sous forme d’une masse brillante a cassure conchoïdale, quand ^on

laisse refroidir assez rapidement du sélénium pris ^à 220°, température a laquelle ^{il se} comporte, ^colnme

un liquide ordinaire. D’après les idées actuelles, ^ce

sélénium vitreux est simplement ^un liquide ^fortement surfondu, de viscosité si élevée que ^sa stabilité à la

température ^{ordinaire est à} peu près parfaite, ^et que

sa consistance est celle d’un solide véritable : bien

entendu, ^ce _corps subit, _par élévation de température,

la fusion pâteuse ^{et non la fusion} brusque. ^{Le sélé-}

nium amorphe ^est la variété qui ^se précipite ^sous

forme de poudre rouge quand ^on réduit, par exemple, l’anhydride ^{sélénieux Se 02. Il se} transforme aisément

en sélénium vitreux par chauffage ^modéré (801), ^ou

par compression. Si la réduction est faite en solution très étendue, ^la liqueur ^reste momentanément lim-

pide ^{et se} colore seulement en jaune : elle contient alors du sélénium « soluble _{», ou,} plus probable-

ment, du sélénium colloïdal. La densité des ^deux

formes principales de sélénium liquide ^{est 4,27 ; ces}

deux formes sont solubles en quantités appréciables

dans le sulfure de carbone.

Le sélénium cristallisé rouge ^a pour densité 4,47,

et est presque insoluble dans le sulfure de carbone ; ^il

se forme quand ^{on met} le sélénium liquide ^{au contact}

de certains liquides (sulfure ^de carbone, etc.), ^{et cette}

formation est activée par la lumière.

Mais la forme la plus stable du sélénium est la forme cristalline grise ^ou métallique, de densité 4,80,

insoluble dans le sulfure de carbone. Alors que la transformation des autres variétés en celle-ci est

insensible à la température ordinaire, ^{elle commence}

à s’effectuer avec une vitesse finie vers 90°, ^{et est très} rapide au-dessus, ^{surtout vers 2000. Elle est accom-} pagnée ^d’un dégagement de chaleur considérable qui peut amener une partie du sélénium au-dessus de son

point de fusion 217°. Il est du reste extrêmement difficile de préparer du sélénium métallique ^entière-

ment exempt ^{des autres variétés.}

La conductibilité électrique du sélénium. 1 Premières découvertes.

La conductibilité élec-

3. HITTORF. Pogg. Ann., 84, p. 214, ^1851.

4. WILLOUCHBY SMITH. Journ. of ^Soc. of teleg. Engin., ^2.

p. 73; ^Amer. jounz. of ^Se. (3) 3. p. ;)01. 1873; Nature, 7.

p. 303, ^1873.

5. NAPIER DR.%PER. Nature, j, p. 340. 1873;

SALE, ^ibill.

6. W. SMITH. Nature. î, p. 361, 18ï3.

7. SALE. Proc. Roy. ^Soc.. 21, p. 28;). 1875. Pogg. ^Ann.

130, p. 333, ^1873.

8. DRAPER et Moss. Proc. Roy. ^{British Acad.} (2), p. 329.

18ï3.

9. Lord Rossi. Phil. Mag., P. 161. 1874.

10. GORDON. Nature. 13.p. ^{187. 1875: -DRAPLR et Moss. Na-}

ture, 12. p. 291. 1875.

11. W. SIIMENT Monatsberichte d. Akad. zu her lill. mai.

1875: Pogg. Ann., 136. p. 334 1875.

trique ^{du sélénium a été} étudiée d’assez près par Hittoifs dès 1851. Ce physicien ^a constaté que le sélénium vitreux est un isolant très parfait, ^mais qu’au contraire, ^le séléniuni métallique conduit rela- tiyement bien l’électricité, quoique infiniment plus

mal que les métaux. D’après ^{lui, une} élévation de

température ^{aurait pour effet} de diminuer la résis- tance de cette dernière variété : celle-ci se comporte-

rait donc, non comme les métaux ordinaires, ^mais

comme les électrolytes, ^le tellure, le carbone.

La curieuse propriété qui ^{a donné au sélénium tout}

son intérêt actuel a été découverte ^en 1875.

’VilloughbI ^Smith4, qui dirigeait ^{les études sur la}

résistance d’isolelnent des câbles transatlantiques ^{à la}

station de Valentia (États-Unis), ^{fut amené à se servir}

dans ses comparaisons de barreaux de sélénium à électrodes de platine (5 ^{à 10 cm. de} long, ^{1 mm â}

1mm,5 ^de large) ^dont l’emploi paraissait avantageux ^à

cause de leur résistance très élevée. Des perturbations,

d’abord observées par May, ^et étudiées aussitôt par

Sn1ith, montrèrent que la résistance du sélénium diminuait, ^{suivant les cas, de J à 100} pour 100

sous l’action de la lumière. De plus, ^{il ne semblait}

pas s’agir ^{d’un effet} calorifique ^des radiations, ^car la combustion d’un fil de magnésium continuait a in- nuencer instantanément le sélénium, ^même quand ^le

tube de verre qui renf’ermait celui-ci était recouvert par ^une couche d’eau de 1 poace d’épaisseur. ^Ces

faits, communiqués d’abord le 12 février 1875 h la Société des ingénieurs télégraphistes, puis relatés dans le journal ^Nature, suscitèrent un peu partout ^une

vive curiosité. Le journal ^{Nature inséra} des demandes

d’explication3, auxquelles ^Smith répondit 6 : ^{il déclara}

en particulier que la forme de sélénium sensible à la lumière était la forlne métallique (la ^{forme vitreuse}

est isolante). ^{Les faits ne tardèrent} pas à être ^con- firmés par Sale’ ^{1 et} par Draper ^et Moss8 et 10. Le pre- mier, ^en employant ^comme Smith des barreaux de sélénium et en comparant l’action des diverses par- ties du spectre solaire, ^{trou ya} que le maximum de l’effet réside à la limite du _rouge et de l’infrarouge.

Les seconds constatèrent que le maximum était dans

l’infrarouge. ^lls confirmèrent, ^{en se servant avec avait-} tage ^de plaques ^{minces de} sélénium, ^{le résultat de}

12. W. G. ADAMS. Proc. Roy. ^Soc.,25. p. 333, ^1875: Pogg.

Ann.. 159, p, 622, ^1876.

13. ’W. G. ADAMS. Proc. Poy. ^{Soc.. 24,} P. 163, 1876; Pogg.

Ann., 139, p 629. 1870.

14. W. SIEMENS Monatsbericht d. Akad. zu Berlin, fév.

1876; Pogg. Ann., la. 1r. 117. 1876.

13.W. G. ADAMS et E. DUY. Proc. Roy. Soc., 23. p. 113,

1876.

16. BRAUN. Wied. Ann., 1.p. ^{n5, 18î7.}

17. FORSSMAN. Wied. Ann., 2, p. 313. 1877.

18. W SIEMENS. Monatsberichte Berl. Akad., juill ^1877:

Wied. Ann., p. 2. ^{321, 1877.}

19. Robert SABINE. Phil. Mag., 3. p. 401. 1878.

20. BREGULI. Anll. Ch. Ph., 3. 21. p. 360. ^1880.

21. OBAUH, Nature. 22. p. 496. 1S80.

Hittorf ^{sur le sens de la} variation de résistance du sélénium cristallisé avec la température. Il· réussirent

cependant ^à préparer ^une variété nouvelle de sélénium cristallisé _pour laquelle l’effet d’une élévation de tel11-

pérature était inverse de ce qu’il ^{est à} l’ordinaire: la résistance augmantait ^{comme dans un Inétal} quel-

conque. ^au lieu de diminuer. Pour cette variété, l’effet de la lumière et celui de la chaleur étaient inverses l’ull de l’autre, ^ce qui contirmait sans objec-

tion possible la découverte de Smith et l’action propre de la lumiére.

Gomme oit r a ’11 dans le premier paragraphe ^{de cette étude, on n’admet} aujourd’hui qu’une seule variété de sélénium cristallisé gris. ^Nous

verrons plus ^{loin comment il faut dès lors} interpréter,

dans les idées actuelles, ^le résultat de Drapcr ^{et Moss,}

que W. Siemens devait d’ailleurs confirmer presque aussitôt. Mais nous allons abandonner ici l’ordre his-

torique pour arriver a ^une classification plus ^claire

des principaux ^faits.

Construction des résistances de sélénium. - En construisant des résistances de sélénium on a eu quelquefois

en vue l’étude exclusive de leur variation avec ,la tempéra-

ture. On peut ^{les mettre alors sous} forme de laines minces obtenues par ^{fusion entre deux} plaques ^{solides, ou sous toute}

autre forme. Mais le plus ^{souvent on s’est} proposé ^{d’étu lier}

l’action des radiations sur ces résistances, ^{et on a été}

amené ainsi à leur donner une forme toute spéciale (éléments ^au sélénium, sélénium cells des Anglais). ^{Les pre-}

miers cxpérimentateurs (Smith6, ^{Adams et} Day’j) ^{se ser-}

vaient simplement ^{de barres ou de} baguettes de sélénium dans lesquelles ^on avait fixé deux électrodes : on rougissait,

par exemple, deux fils de platine ^{et les} plongeait ^{dans la} baguette de sélénium vitreux. Mais l’on s’aperçut ^bientôt qu’il y avait intérêt, pour augmenter les effets : 1° à réaliser

une grande ^{surface; 2° â donner au sélénium une faible} épaisseur pour que les radiations pussent agir ^{dans toute}

la masse 3° à mettre le plus possible de résistances en

parallèle, ^{ou, ce} qui ^{revient au} même, ^à augmenter ^la section pour diminuer la résistance ^{totale :} cclle-ci reste sans cela très élcvéc, ^{car la} résistivité du sélénium, ^même

sous la forme métallique, ^est relativement énorme. De

plus, il fallait donner aux éléments une sensibilité conve-

nable, qni ^ne pouvait être obtenue que par ^une manipula-

tion assez délicate appelée ^{tc recuit » et} tiestitiée â transformer le sélénium vitreux en sélénium métalliqm’, ^ou plus ^wau-

tcment en la variété sensible a la lumière. Toutes ces

conditions, qui parafent ^l’n parti,. contradictoires, peuvent être réalisées en adoptant ^{l’un des} procédés suivant:-, que

l’eipérience ^a peu ^à peu perfectionnés :

22 BIONDIOL. C. R. 91. _p. 882. 1880:

J. Phys., ^{9. p.} 407,

1880

23. A GRAHAM BELL. Proc. Am. Assoc. Ade. Sc., p. 113.

ISSU lii an Congres ^{de Boston, le 27} aUllt . ^Memoire reproduit

dans Nature, _{22. p.} 500, 1880, traduit aux Ann. ( h. Ph. 3) 21, p. 599. 1880.

24. SHEIHORD BIDWILL. Nature. 2"). p. 38, 1880.

23. G. BELL Phil Mag., ^Il, p. 310. p. 1881.

26 SHELHORD BIDWHII. Nature. 23. p. 344. 1881.3

27. E. MIRONDIER. Electricien. avril. In,u, jllll1 ^{l;o-.x1. Divers}

mémoires du même auleur Itt radtoph’mte ^{au J..} Phys. ^A.

lxxl. iuir aussi les années 1881 et 1890 de ce journal. ^{et di-}

verses notes aux C. R. de 1881.

28 Phil. Mag. (3. 11. p. ’"-2. 1881 29. Carls Repertorium. 17. p. 363. 1881.

1" Procédé Siemens 11.

On enroule sur une lame de mica rectangulaire ^une premiers hélice de fil métallique (cuivre ^ou platine) ^{et dans les} intervalles de"- spires ^{on eu}

enroule une seconde. On remplit ^les intervalles qui ^sub-

sistent entre les deux hélices en coulant du sélénium d’un côté de la lame de mica et en l’écrasant alvec une seconde lame de mica fortement sériée contre la premiete. ^En prenant pour pôles ^{de l’étément tes deux tifs} métalliques,

on a de la sorte réalisé une résistance ;1 grande surface, à faible épaisscut, ^{et formée en réalité de} plusieurs ^résis-

tances en dérivation, ^ce qui ^{diminue la} résistance totale. Il

ne reste qu’à recuire l’élément pour lui donner la résis- tance convenable.

Ce procédé ^{a été} 1’.11 ’)t’t’ra,lie1’2: et surtout par Bidwell24, qui ^{lui ont} apporté ^des perfectionnements.

Kalischer29 a construit aussi tlt’· élément cylindriques ^(tu

Inêlne type ^en enroulant les deux fils sur une baguette ^de

verre; ce dispositif ^a l’avantage ^de permettre ^{l’envoi des} radiations sur toute la Longueur de 1,1 double spirale; ^{il (’1B}

résulte un accroissement d’effet qui ^{a été utilisé} 11,11 fi uhmer. D’après ^{celui-ci, en} plaçant l’élément dans une

ampoule ^ou l’on fait le vide, on accroît sa durée 63 Enfin,

depuis que certaines maisons ^{se sont} mises Ü Ih)er ,m commerce des éléments au sélénium, ^le mudéte Siemens est un des plus répandus.

2° Procédé Graham Bell25.

Ce procédé ^{ressemble an} précédent. ^On empile, ^en les faisant alterner. une set ^te de

disques ^{de laiton et de mit’;t,} tes seconds ayant ^{un diamètre}

un peu inférieur .à ^{celui des} premiers. ^Ces disques ^con- stituent, après serrage, ^un bloc cylindrique que J’en ^recouvre

latéralement d’une mince couche de scténium fondu. Les

disques de laitons pairs, ^réunis entre euB, fument l’on des

pôles ^de l’élément, ^les disques impairs forment l’autre. Un a, ici _encore, réalisé simultanément une grande surface,

une faible épaisseur ^{et une} résistance aussi petite que pos- sible. Ce procédé, plus compMqué ^{a mettre en oeuvre} que celui de Siemens, ^{a été} beaucoup ^moins emploBé. ^{Il;1 donné} cependant ^de bons résultats à son auteur et ^aussi ÈI Majo- rana48, qui ^{a fait sur} des éléments prismatiques ^{de ce} l’ pl’

des expériences sur lesquelles ^nous reviendrons.

3° Procédé Mercadier27 ressemble aussi à celui de Siemens, On sépare ^deux touques ^bandes de cuivre mince par ^deux bandes de papier parchemin, ^et on enroule le tout en une spirale plate ^{très serrée, dout on} peut, après coup, limer et planir les faces latérales. On recouvrira l’une de

ces faces d’une couette mince de sélénium fondu. Si l’élément vient al s’altérer avec te temps, ^{on a ici l’avantage}

de pouvoir ^le renouveler, en limant la face séleniée et la recouvrant à nouveau de sélénium. Malgré sa commodité,

ce procéde, ^{n’a pas eu, non} plus, ^{le succès du} premier, à

cause, sans doute, de la difficulté qu’il ^{y n à éviter les courts}

circuits. Perreau33 s’en est servir cependant ^{dans ses} expé-

riences sur les l’avons de Ronteu.

30. J. Most B. Phil. Mag à 12. p 212, 1881.

30 brs. B11 t-t ROMAN. Nuer, Comp., 11

31. /)/111. Mag à 13. p

32. Sell. 26

p. ²²⁶ 1885.

208 1885

33. Phys. ^{Lh. et}

201. 1883: 2013 ENNER. J:C/J. ^20.

34. Sh. BULWELL. Lllt’JIl Neus 31

33. Journ. Phys. Comm. Russe 17. _p.

36. SH. BIDWELL. Phil. Mag. ’211, J’ ^{178. 1887} 37. id. Chem. Neus 32. _p 1 Ii 1883

comptes ^rendus. 100;P;271. ¹⁸⁸⁷

39. r’ Guz. ch. Ital. 17. l’ 391. J H ..

207. 1887.

4° Procédé Fritts32.

C’est là un procédé ^réellement

nouveau et entièrement différent des précédents. ^{On coule}

sur une lame métallique ^une couche mince de sélénium, et on la recouvre d’une feuille métallique transparente qui

servira, avec la lame, ^de pôle à l’élément. On illumine le sélénium il travers la feuille transparente (or, argpnt, etc.).

Illjanin4’ dispose la couche de sélénium entre deux lames de

verre platiné, ^ce qui permet de l’éclairer des deux côtés.

Les radiations sont ici parallèles ^aux lignes ^{de courant et}

non plus perpendiculaires. ^Cette technique ^très simple

donne des résistances faibles et qui peuvent être rendues très sensibles. Elle a fourni d’intéressants résultats.

Les autres procédés proposés ^se rattachent plus ^{ou moins}

directement aux précédents ^{et leurs détails} varient, ^du reste, ^{à linfini.}

Sensibilisation des résistances de sélénium.

-

Une résistance de sélénium _quc l’on vient de con-

struire est, ^en général, insensible à la lumière. Elle est formée surtout de sélénium vitreux, dérivant par refroidissement rapide de sélénium fondu, ^{et sa va-}

leur est pratiquement infinie. Il est donc nécessaire de sensibiliser les éléments, ^{et on leur fait subir à cet} effet l’opération ^{du recuit,} qui convertit, ^{au moins en} partie, le sélénium vitreux en sélénium métallique ^ou cristallin, plus conducteur et sensible aux radiations.

Les premiers ^{auteurs ont} employé ^des procédés ^de

recuit un peu primitifs. ^{Adams et} Day ¹³ plongeaient

dans le sable une boule de fer portée ^{au rouge, la}

retiraient ^au bout d’une heure et la remplaçaient ^par

la résistance de sélénium, qu’ils laissaient séjourner

dans le sable et se refroidir lentement pendant ,’ingt- quatre ^{heures. Le sélénium} changeait d’aspect, pre- nait une coloration grise caractéristique, ^{et devenait}

sensible a la lumière. Les résistances obtenues, ^de 2,5 l11égohnls ^en moyenne, pouvaient ^{diminuer du}

quart ^{sous l’action} de la lumière du jour.

Siemens ^Il a fait une étude approfondie ^{de la sensi-}

hilisation des éléments. Il trouva que les résultats obtenus étaient très différents, ^suivant que le recuit avait lieu à 100° ^ou à 200". Un chauffage ^de plu-

sieurs heures au bain de paraffine ^à 200°-?10°,

suivi d’un refroidissement très lent, donne les meil- leurs résultats pratiques. ^Les résistances obtenues s’é- chelonnent entre 500 000 et 1500 000 ohms ; ^la conductibilité augmente ^de 2/10 ^à 5/10 ^{de sa valeur}

à la lumière ditfusc. Les indications de Siemens ont 40. KALISCHER. Wied. Ann., 51. p. 101; 3i, p. 108. 1887.

41. ii, von ULJANIN. Tried. Ann., 34, p. 241. 1888.

42. RIGHI. Ac. R. demi Lillcei, ^{i mars} 1888. tra(luit dans

Journ. Phys. ^7, p. 153, 1888. - Nuov. Ciiii., 24, p. 123. 1888.

45. K.ILISCHER. wied. Ann., 35, p. 597, 1888.

43 bis. Lazare WEILLER. Génie cil’il, 15, _p. 370. 1889.

Lumière Electrique ^{16 nov. 1889.}

41. Désiré KuRDB. Journ. Phys., ^8, p. 230, 1889.

45. RIGHI. Nuov. Cim., 25, p. 225, 1889.

46. SHELFORD BIDWELL. Phil. Mag., 31. p. 250, 1891.

47. MINCHIN. Phil. Mag., ^31, p. 207. 1891.

48. QURI"BU MAJORANA. Nuov. Cim...33, p. 267. 1894.

49. SHEI FORD BIDWELL. Phil. Mag., ^40. p. 233. 1895.

50. MINCHIN. Proceed., 58, p. 142,1895;

;)9, p. 231, 1895 à 1896.

été fréquemment ^{suivies : Bidwell24 les a utilisées} simplement ^en opérant le recuit par chauffage ^direct

avec un bec Bunsen au voisinage ^du point ^de fusion,

et en refroidissant ensuite très lentement. L’emploi

du bain de paraffine ^{ou de} tout autre système ^ana- logue parait ^encore préférable, ^et semble devoir donner les résultats les plus ^{constants et les} plus ^{faciles à} régler. ^La technique de Siemens n’a qu’un ^inconvé- nient, ^{c’est le} temps qu’elle exige.

Aussi différents physiciens ^ont-ils proposé ^{des tech-} niques plus rapides, ^mais assurément moins sùres et moins parfaites. Ainsi Graham Bell 2Ô et Mercadier27 recuisent leurs éléments en suivant simplement ^{à l’oeil}

le changement d’aspect de la surface du sélénium. On chauffe l’élément en le posant ^{sur une} plaque ^métal- lique placée ^{sur un} bec de gaz : la surface, d’abord brillante, ^{se ternit} _peu ^à _peu ^{et tourne au} gris; ^on

pousse la chauffe jusqu’à ^ce que des traces de fusion

apparaissent ^{sur les bords, on} retire aussitôt la flamme et refroidit rapidement. ^{Le recuit est} opéré

ainsi en quelques ^{minutes et} par ^{un tour} de main en somme facile à acquérir. Cependant je ^crois qu’il

serait préférable ^{de revenir à une} technique du genre de celle de Siemens, ^si l’on voulait faire des recher- ches systématiques qui, comme nous le _verrons, s’im- posent aujourd’hui.

Ordre de grandeur ^des résistances de sélé- nium et de leur sensibilité aux radiations.

Les premières résistances utilisées étaient de l’ordre de

plusieurs mégohms ; ^leur cmploi pratique ^{était diffi-}

cile. Siemens avait réalisé des résistances de 500 000 ^co

et moins. Cette limite fut progressivement abaissée par suite des perfectionnements apportés ^{dans la construc-}

tion. Graham Bell réussit à faire quelques ^éléments qui n’avaient pas plus ^{de 300 w; ceux de Mercadier}

allaient de 1200 a 200 000 w et ceux de Bidwell étaient du même genre. Grâce vl la technique ^de

Fritts on peut ^{descendre entre 500 et 5000 a) ; Fritts a}

mêmc fait des éléments qui ^n’avaient pas plus ^{de 9 (ù.}

Les applications ^{sont dès lors bien} plus ^faciles. Aujour-

d’hui les éléments utilisés ont le plus ^souvent quel-

ques milliers d’ohms de résistance. En même temps

que la résistance était ainsi réduit, ^on réussissait à 51 LEHNER. Jouru. Aiii. Chem, ,Soc., 20, p. 355, ^1898.

52. AGOSTINI. Nuov. Ci»1., 8, p. 81, ^1898.

53. PERREAU, ^C. R., 129, p. 956; 1899.

54. MASINI, Nuov. Cim.. 1, p. jJ8. 1901.

55. Eugène ^{BLOCH, C. lt.,} 152. p. ^{914, 1901.}

66. HIMSTEDT, ^Dmoles AJw.. 4, p. 531. 1901.

57. H. Th. SIMON, Phys. Zcitsclu.. _{2, p.} 233, ll,)01.

58. E. RUHBIER, Phys. Zeilsclt,-., ’2, p. 323 ^et p. 339, 1901.

59. V. SEBDLI1Z. Phys. Zeilschr.. 2. p. 380, ^1901.

60. E. RUHMER. Phys. Zeitschr.. 2, _p. 168. 190I.

61. E. RUHMER, Phys. Zeitschr., 2. p. 498, ^1901.

^Aussi Drudes Anll.. 3. _p. 803. 1901.

62. GILTAY. Phys. Zeitschr., 2, p. 675. 1901.

63. POCHETTINO, Lincez, 1, p. 286, 19U2.

augmenter ^la sensibilité ii la lumière. On avait consi- déré longtemps ^comnm extraordinaire un élément dl’

Siemens, dont la conductibilité à lu lumière était 13 fois plus ^forte qu’a l’obscurité. Fritts réussit a obtenir couramment des sensibilités 6 fois plu:" ^fortes:

il réalisa même un élément où le rapport des conduc- tibilités à la lumière et a l’obscurité était :;57.

Effet du temps. - Malheureusement, ni la résis- tance, ni la sensibilité des éléments ^{ne sont} fixes, et c’est lâ, ^{u tous} égards, ^{un de leurs} plus graves dé- fauts. Dans l’immense majorité ^{des cas, l’effet du} tenlps ^est double : la résistance diminue fortement et

peut ^{tomber en} quelques ^{semaines ou en} quclques

mois à quelques ^ohms seulement ; ^en même temps ^la

sensibilité a la lumière diminue aussi et peut ^même disparaitre entièrement. (Voj. par exelnple ^{kalischer Il}

et Bidwell46.) D’après Fritts:12, il y aurait avantage ^à maintenir les éléments à ^une température ^{modérée et}

li les exposer de temps ^en temps à ^{la lumière.} IJlja-

nin 41 a réussi à régénérer ^{des éléments} qui ^avarient perdu ^leur sensibilité, ^et même à donner ^une sensihi- lité notable à des éléments insuffisanlnlent recuits, ^en les faisant traverser par ^les décharges plus ^{ou moins} prolongées ^d’une petite bobine d’induction. Fritts élève de même la sensibilité par l’emploi ^{des courants}

alternatifs.

J’ai cu moi-même l’occasion d’observer plusieurs

fois cet effet du temps. Deux éléments de la maison Auer (de Zurich) qui possédaient ^{au début une sensi-}

bilité considérable, puisque ^la résistance de l’un d’eux tombait de 50000 ú) à 10 000 03 à la lumière

diuuse, ^ont perdu ^toute sensibilité en moins de deux

ans. Trois éléments appartenant a la collection de

l’École Polytechllique, que M. Mercadier avait con-

struits plus ^de vingt ^ans auparavant, ^et qu’il ^avait

bien voulu ^me prêter, ^ne manifestaient plus (lue des traces de sensibilité. Cet effet du temps, ^{dit sans doute}

à une modification chimique ^lente qui s’opère ^progres-

sivement au sein de la masse conductrice (voy. plus loin) ^{a été} jusqu’ici ^{un des} plus grands obstacles a

l’emploi ^du sélénium pour les besoins de la technique.

Effet de la température. - ^{C’est là un des} points qui ^{restent encore les} plus obscurs dans l’étude 64. Il. Th. SIMON et )1. REICH. Phys. Zeitschr., 3, _p. 278.

1902.

66. E. RUHMER. Phys. Zeitschr., J. _{p. 468:} Llektrolechn.

Zeitschr., 22. p. 196 ^{et 2:t.} p. 839

Aussi Lel. Et., 33,

p.200. 1902.

66. E RUHMER. Neuere Electrophyshalische Lyschemunqen 163. p. 132; Berlin, 1902.

67; DISSALUD, C.R., 135.p.790; 1902.

tix. COBLYN, C. R., 133, _{p. 684:}

33. p. 433 190’2.

69. GUITAY. Phys. Zeitschr., 4. p. 287. 1903.

70. HOPIUS. Journ. Ph. Lh. Russe. 33? p. 381. 1903.

71. ll1 SEHUS, Journ. Ph. ch. Russe, 33, p 661 1903.

72. E. VAN AUBEI. r. R., 131). p. ^{929 et 1189;}

Phys.

Zeitschr., 4, p. 807, 1903.

du sélénium. On a vu p.324 que d’après Hiltorf la

résistance du sélénium métallique diminuait, comme

celle des électroytes, quand ^la température ^s’élève.

Cesf ce qui ^{lit mettre en} doute d’abord quel l’action

de la lumière sur le sélénium lut une action spéci- lique ^{et non une action} caloritique indirecte. Le fait ne

devint certain que lorsque Draper ^et Moss8, puis

W. Siemens14 trouvèrent que certaines variétés de sélénium se comportent sous l’influence de la chaleur d’une manière inverse du sélénium de Hittorf. La

première recherche serieusement l’influence de la tem-

pérature ^sur la résistance du sélénium est précisément

celle de Siemens.

Les expériences de Siemens14 ont porte ^{d’abord sur}

du sélénium vitreux contenu dans une espèce d’ange

en stéatite munie d’électrodes de charbon et renfer- mant un thermomètre. On trouve, en chauffant assez

rapidement, un maximum de conductibilité vers 200°, que Siemens explique ^ell admettant que le sélénium

métallique augmenter de conductibilité quand la tem- perature s’élève. A cause de la rapidité ^{même de la} chauffe, ^{on ne} peut considérer ce résulta) comme

rigoureux: ^il parait cependant avoir été confirme par les expériences ultérieures. Le sélénium métallique gris conduirait donc comme un électrolyte ^{et non}

comme un métal. Ayant ensuite construit des élé- ments au sélénium par la teclinique indiquée plus haut, ^Siemens trouva que les résultats différaient for- tement suivant la température à laquelle ^{¿naît tU lu’n}

le recuit. Si on recuit à 100°, on a éléments rela-

tivement peu sensibles ^{(Se I),} (lui ^se comportent ^nor-

malement sous l’effet de la température (col1une ^les électrolytes). Par un long ^{recuit à 200°, on obtient au}

contraire des éléments singuliers (Sc II), bien plus

sensibles a la lumière que les premiers, ^{t’t dont la}

conductibilité est metallique c’est-à-dire diminue

quand ^la température s’élève. Siemens est dés tors conduit il admettre l’existence d’une nouvelle variété de sélénium métallique ^{(Sc II),} dont la stabilité à la

température ordinaire serait assez faible et qui serait

mélangé ^en petite proportion ^{an sélénium normal}

(Ss I), Il cherche à expliquer ainsi les proprietés variables et étranges de ses divers éléments: en par- ticulier, le fait que la conductibilité des éléments au

73. 9. p.09

74. R., 137 _p 617 1903.

75. HAMMLER. Innes. of Im. Inst. of p. 382. 1903.

76. KORN, ^G. R., 136, p. 1190. 1903.

77. R., p. 213. 1903

78. KORN. Phys. Zeitschr. 13 p. ¹³

39. p

79. A. H. 1904.

80.

81. BIRTHILL. Ed.

82 . 121 1904.

83 1904

84

Se 1 passe par ^un minimum pour ^une certaine ieiii-

pérature, qu’elle change beaucoup ^{si on} les maintient

longtemps ^{à la mème} température, ^etc.

Mercadier27, qui ^a repris ^la question ^{en 1881 avec}

des éléments d’une construction spéciale, ^{trouBe une}

diminution de la résistance du sélénium quand ^la température ^cl’oit dc o à 50". Du reste, la résistance

augmente ^de jour ^en jour, ^et la courbe de variation

avec la température ^ne devient stable qu’au ^{bout de} plusieurs jours. ^{En chauffant} jusque ^vers 210°, ^les résultats sont plus compliqués, ^{et en} partie ^d’accord

avec ceux de Siemens.

Bidwell28 et 31 prélend ^{concilier les} propriétés ^con-

tradictoires des Se 1 ^et Il de Siemens en montrant que les éléments construits suivant sa technique pré-

sentent un maximum de résistance aux environs de la température ordinaire. Ayant repris ^la question plus tard 49, ^il signale l’i1portant fait suivant : les éléments qui, ^{comme les} précédents, ^sont fabriqués par recuit du sélénium fondu au contact d’électrodes métalli- ques possèdent toujours ^{un maximum} de résistance pour ^{une certaine} température. ^{Si, au} contraire, ^le sélénium est recuit ^en l’absence de tout niétal, puis

muni, ^à froid, d’électrodes mëtalliques, il y ^{a tou-}

jours diminution de résistance quand ^la température

s’élève. Ceci est vrai pour le mê1ne morceau de sélé-

rtücm, ^suivant que l’on ^{mesure sa} résistance avec des électrodes fixées à chaud avant recuit ou avec d’autres électrodes fixées à froid après ^recuit. L’explication ^de

Bidwell est la suivante : pour les éléments de la pre- mière sorte, l’inégalité ^des dilatations du sélénium et

des électrodes produit des variations de la résistance

de ^contact qui ^influent beaucoup ^{sur les} résultats ; dans le second cas, ^au contraire, ^{où le contact est} obtenu par pression, de semblables variations ne se

produisent pas, ^{et toute} la variation de résistance est

due au sélénium.

Saunders rejette l’explication ^{de Siemens, ses} expé-

riences ne lui avant permis d’admettre l’existence _que d’un seul sélénium cristallisé gris (métallidue).

S’appuyant ^{sur les} expériences ^{de Bellati et} Lussana7;1, d après lesquelles ^la conductibilité des séléniures mé-

talliques diminuerait comme celle des ^métaux quand

la température s’élève, ^et prenant ^{à son} compte ^les idées de Bidwell ^sur le rôle important des séléniures

(voir plus loin), ^il explique les anomalies présentées

par les éléments de Siemens (surtout ^{le Se} Il), ^en

admettant _que d’abondants séléniures se forment pen- dant le recuit, ^et que ^{ce sont eux et non} le sélénium

qui jouent ^dans beaucoup d éléments le rôle prin- cipal.

En résumé, la vraie variation de résistance du sélé- nium métallique ^{avec la} température ^serait analogue

à celle des électrolytes; elle diminuerait à tempéra-

ture croissante; ^celle des séléniures serait inverse..

Ces résultats étant fort paradoxaux, ^{il nle semhle} impossible ^{de se faire sur la} question ^une opinion

définitive avant qu’elle ^{n’ait été} reprise ^{avec du sélé-}

niulll et des séléniures aussi purs que possible, puis

avec des lllélanaes ^en proportions variables de ces divers corps. ^Le sujet ^{est à} peine ^{ébauché à} l’heure actuelle.

(A suivre). Eugène Bloch,

Docteur ès-sciences,

ancien élève de l’Ecole normale supérieure.

La transformation des courants dynamiques

de haute tension en décharges ^{et effluves} statiques

A première ^{logie entre vue, la décharge il existe} d’une bobine de Ruhln- ^{une très grande ana-} korf ou d’un transformateur et la décharge

d’une machine statique. ^{Ces deux} générateurs ^{â haut} potentiel étant très différentes, ^tant par ^leur principe

que par leur construction, ^{ont des} rapports ^très grands

dans leurs manifestations extérieures : tous deux exci- tent des tubes à vide, ^tous deux chargent des conden- sateurs, ^tous deux produisent ^avec des artifices des courants de haute fréquence.

De cette analogie, ^un problème intéressant se pose.

Ne pourrait-on pas ^avec des courants dynamiques produire par ^une transformation des décharges ^électro- statiques ^et possédant ^leurs propriétés depuis ^la décharge disruptive jusqu’à l’effluvation ?

C’est donc vers la résolution de ce problème que

j’ai dirigé ^mes recherches, ^voici le résultat de mes

observations :

Lorsque ^{dans le} secondaire d’une bobine de Ruhm- korf ou d’un transformateur à circuit magnétique fermé, ^{on intercale un tube de} Crookes, ^{il est aisé de}

faire les remarques suivantes, si le tube est un peu dur, c’est-à-dire qu’il ^{ait 8 ou} 10 centimètres d’étin- celle équivalente :

a) ^{Si les} cordons conducteurs sont assez rahpra- chés, ^{ils ont un mouvement} mécanique d oscillation.

b) ^{Des deux} pôles ^{du tube, cathode et anode,} par- tent des effluves, ^{et mème} de l’oslo-régulateur si ^c’est

un tube de Chabaud.

c) ^{si on} approche la main du tube, ^{on a la sensa-} tion du vent statique ^{et on} peut ^{même en tirer de}

courtes étincelles.