HAL Id: jpa-00241942
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Submitted on 1 Jan 1914
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Philosophical magazine; t. XXVIII; mai 1914
R. Jouaust, P. Job, Ch. Fortin, I. Bruninghaus, E.-M. Lémeray
To cite this version:
R. Jouaust, P. Job, Ch. Fortin, I. Bruninghaus, E.-M. Lémeray. Philosophical magazine; t. XXVIII;
mai 1914. J. Phys. Theor. Appl., 1914, 4 (1), pp.713-719. �10.1051/jphystap:019140040071301�.
�jpa-00241942�
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force vive étant l’énergie de transmission des pressions de gravité,
on s’explique que le coelricient de masse se retrouve également dans
la loi de Newton, loi de l’état statique, et dans l’équation des forces vives, loi de l’état de mouvement. L hypothèse des forces exercées à distance, n’expliquait pas la présence de ce coefficient commun, pas
plus qu’elle n’expliquait, en électricité, le pouvoir inducteur spéci- fique des diélectriques. C’est ce qui nous oblige à rejeter l’idée des
actions à grande distance ; non qu’elle soit plus difficile à concevoir
que l’idée d’action au contact, mais parce qu’ellè ne s’accorde pas
avec les fait s.
PHILOSOPHICAL MAGAZINE;
T. XXVIII; mai 1914.
J.-r. TITOMSON. 2013 Les forces entre atomes et raumité chLnLque. 2013p.
Si l’atome est formé de centres chargés d’électricité positive et de
centres chargés d’électricité négative, il doit déterminer dans son
voisinage uu champ de force électrique. En’ effet, même si l’atome
est globalement neutré, l’es actions des charges de signe contraire ne
se détruiront pas entièrement, car elles sont placées en divers points
de l’atome; il y aura donc un champ de forces ; toutefois il diminuera d’intensité plus rapidement que suivant la loi de l’inverse du carré de la distance, et il ne sera pas symétrique autour de l’atome. Les forces .ainsi existantes s’exerceront non seulement entre les atomes dont le
groupement constitue la mulëcule d’un cumposé chimique, mais encore
entre les atomes des divers corps, déterrrlircant ainsi la pression in-
terne, la tension superficielle des liquides, la chaleur latelte d’éva-
poration, la cohésion des liquides et des solides, etc.
Ces propriétés physiques sont dues aux actions s’exerçant entre molécules, tandis que l’affinité chimique est en général due à des
forces de même origine, mais s’exerçant entre les atomes consti-
tuant une molécule. D’autre part, la considération des actions mu-
tuelles entre atome est peut-être le plus important problème de
tonte théorie atomique, puisqu’elle fournit l’explication de la majo
rité des phénomènes physiques et chimiques.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019140040071301
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Plusieurs théories, comme celles de Laplace, Boscovich, cherclien t à expliquer certains phénomènes physiques en supposant que les molécules s’attirent avec des forces très intenses aux distances rno-
léculaires, mais qui diminuent si rapidement quand la distance aug- mente, qu’elles deviennent bientôt inappréciables. Dans les théories
actuelles, on fait intervenir la structure atomique de la molécule,
et on suppose que la force qui s’exerce entre deux atomes A et B est
de la forme C, (r~~, CA et C, étant deux paramètres caractéris-
tiques des atomes A et B et Cf (r) une fonction de la distance les
séparant.
Si les forces entre les atomes sont dues aux corpuscules -et
aux centres positifs, elles ne seront pas toujours radiales et dépen-
dront de l’orientation des atomes. On ne pourra les considérer
comme radiales" qa’en neo yenne, et dans ce cas elles seront alors fonc- tion seulement de la distance intra-atolnique.
Sutherland a été le premier à développer une théorie de cette
sorte, et il étudia le cas particulier d’un atome formé d’un doublet,
électrique dont le moment caractérise l’atome et se conserve dans toutes les m’olécules composées dans lesquelles il intervient, à condi- tion que le composé reste du même type; il varie au contraire quand
le type du composé change.
Sutherland trouva que, pour les éléments non métalliques, le
moment électrostatique est proportionnel au volume de l’atome, tandis que, pour les métaux, il est proportionnel aux dimensions
linéaires de l’atome.
Einstein et Kleeman ont développé des théories analogues. Les forces
exercés par une molécule AB peuvent être cependant représentées
comme la résultante des forces dues à des doublets de moment cons-
tant dans A et B quand A et B sont tous deux électriquement
neutres, par exemple quand aucun d’eux ne contient un excès d’élec-
tricité d’un signe quelconque.
J.-J. Thomson cherche dans le présent mémoire à montrer que
les composés chimiques peuvent être divisés en deux grandes classes :
dans l’une, les atomes sont électriquement neutres, dans l’autre, ils
sont chargés soit positivement, soit négativement. Les propriétés
des composés sont nettement différentes, suivant que les atomes
appartiennent à l’une ou l’autre classe.
,T.-J. Thomson commence par rappeler les preuves expérimentales
sur il s’appuie pour émettre l’hypothèse que dans les moié-
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cules de beaucoup de gaz, les atomes ne sont pas électrisés. Ce sont des expériences sur les rayons d’électricité positive.
En particulier dars l’oxyde de carbone les atomes ne sont pas électrisés. Il y a donc des composés dans lesquels la tendance de . l’atome électro-négatif à acquérir un corpuscule n’est pas suffisam- . ment forte pour arracher ce corpuscule à l’atome de l’élément
électro-positif.
Cependant les expériences sur les rayons positifs montrent que dans certains cas il y a transport d’électricité d’un atome à un autre dans la molécule. En effet on trouve, dans le faisceau des rayonss
canaux de gaz tels que l’hydrogène, l’oxygène, le chlore, des rnolé-
cules négatives. Ces atomes électrisés ont dû, à un moment donné, être positifs, pour avoir été expulsés à travers la cathode
avec une vitesse considérable. Ils ont ensuite capté un électron, sont
devenus ainsi électriquement neutres, puis ils ont attiré et retenu un corpuscule pris aux molécules à travers lesquelles ils se déplacent.
J.-J . Thomson appelle de telles molécules des molécules ioniques
pour les distinguer des molécules dont les atomes ne sont pas
chargés.
Une preuve très directe est fournie par l’étude du pouvoir induc-
teur spécifique K des composés. En prenant comme critérium de l’absence d’ionisation intra-atomique l’existence de la relation K = n2, n étant l’indice de réfraction, on trouve, d’après les expé- riences, que les molécules des gaz suivants ne sont pas ionisées :
H2, 02, N2, He, C12, CO, C02, CS2, CCI~, CH ~, N02,
tandis que les molécules des corps suivants sont ionisées : H20, AzH3, S02, HCI, CH30H, C2H50H, CH3CI, CHC13.
J.-J Thomson examine ensuite diverses questions relatives à la
mobilité des systèmes électris(Ss, au radical OH, aux divers groupe- ments possibles des mêmes atomes en chimie organique, ainsi que les circonstances pouvant influer sur l’ionisation moléculaire.
Il étudie aussi les effets chimiques dus aux champs électriques produits par l’ionisation moléculaire, le nombre des molécules actives
qu’une molécule peut retenir en combinaison. Enfin il traite dans la dernière partie de son mémoir B" ’ - tions d’existence d’un com-
posé chimique et de la valence. -
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Pour qu’un composé chimique puisse exister sous une forme stable,
il doit remplir en effet certaines conditions : une de ses molécules ne
doit pas exercer sur les molécules placées dans son voisinage une
attraction suffisamment forte pour attirer ces molécules et donner
.
naissance il de nouveaux systèmes; une autre condition est que les attractions mutuelles des atomes soient assez grandes pour qu’ils
ne puissent se séparer sous l’influence des chocs qu’ils reçoivent quand les molécules se heurtent mutuellement. Ces deux conditions
dépendent dans une large mesure de la température. Par exemple,
la vapeur d’iode à haute température est monoatomique, tandis qu’à
basse température elle est diatomique.
Si l’on admet que les forces intra-atomiques sont d’origine élec- trique, l’action d’un atome dans l’espace environnante dépendra de
la mobilité des corpuscules d’électricité négative. Le nombre de ces corpuscules mobiles dans un atome serait égal au numéro du groupe
auquel il appartient, dans la table de àiendeleei. Ainsi l’hélium et le néon n’ont pas de corpuscule lihre ; l’hyd1-og.ène, le lithiurn, le sodium,
le potassium en ont chacun ~1 ; le magnésium, le calcium, le stron- tium, 2; le bore et l’aluininiiim, 3; le carbone et le silicium, 4;
l’azote, le phosphore, l’arsenic 5 ; l’oxygène, le soufre et le sélenium, 6; le fluor, le chlore, le brome et l’iode, 7.
J .-J . Thomson examine ensuite comment ces corpuscules peuvent ,étre disposés dans l’atome. Si on représente, comme dans la chimie
classique, les liaisons par des traits unissant les atomes, on peut concevoir que ces lignes représentent des tubes de force partant d’un
atome et aboutissant à un autre. Ainsi tout composé satisfaisant les conditions ordinaires de valence satisfera aussi aux conditions de la nouvelle théorie. Quelques exemples illustrent cette manière de voir. La difficulté n’est d’ailleurs pas d’expliquer pourquoi certains cômposés non saturés existent, mais bien pourquoi d’autres, de cons- tiiut-ion chimique analogue, n’existent pas à l’état libre. Par exemple, puisque dans CC) le carbone est combiné avec un élément plus électro-négatif, pourquoi CCl2 n’existe-t-il pas?
J.-J Thomson propose une explication de cette anomalie.
DA Marques régulières sur la surface des fils tendus de métaux mous. - P. 869-871.
Au cours de recherches sur les métaux, l’auteur fut amené à faire
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fexpérience suivante. On remplit de mercure un tube formé de deux ballons de verre réunis ensemble par un tube de verre fin terminé par des tubes de caoutchouc. En immergeant l’appareil dans un bain
d’acide carbonique solide et d’rclcool,.on obtient la solidification de la masse et, en cassa»t le tube de verre, on a des fils de mercure
solide. A une température de - 78°. l’auteur les a étirés jusqu’à la rupture et il a constaté qu’au lieu d’une contraction sYlnétrique,
trouvée dans les métaux, la fracture ne présentait la contraction que dans un azimutli. 1B1. Baker a trouvé un pliénomène analogie pour les fils de sodium accompagné de la formation de marques demi- circulaires sur le fil. L’auteur a retrouvé ces marques sur le mercure
solide. Les apparences ônt été antérieurement observées sur le
plomb et l’étain.
L. CALLEKD.B. - Thermodynan1ique des radiations. -
Complétant un mémoire d’octobre 1913, l’auteur a cherclié dans le présent article à établir les points suivants :
,
Il Puisque chaque fréquence se propage sans altération dans
l’espace, la chaleur enlevée à la source par l’émission d’un faisceau de fréquence donnée doit, par application du premier principe de la thermodynamique, être égale à la chaleur absorbée par la rupture.
Bien qu’on ne puisse suivre pas à pas un processus irréversible, tel que celui d’une radiation passant d’une température à une tempéra-
ture plus basse, la variation de chaleur totale doit être la même que celle, calculée ponr un chemin réversible. Il faut d’abord calculer la clialeur latente d’émission isothermique par une radiation de fré-
quence donnée ; .
~° On a toujours admis que la densité de rénergie, pour Chaque fréquence, dans une enceinte isotherme, est directement proportion-
nelle à la chaleur mesurée par l’absorption, ce qui revient à dire
que la chaleur latente d’émission est proportionnelle à l’énergie q.
Callenda maintient le contraire et montre qu’elle est proportionnelle
1 1
.à ’r
’ .
cLT
I1. ViC’XEHON.
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H BROLD Etude spectroscopique de la décharge électrique
en aigrette dans les acides faibles et les solutions. - P. 801-823.
L’auteur étudie au moyen du dispositif déjà décrit (4) la décharge
en aigrette (Brush discharge) au sein d’acides faibles et de solutions salines. L’aigrette se produit à l’extrémité d’un fil de platine, qui
affleure au bout d’un tube de verre et qui peut être pris soit comme cathode, soit comme anode. L’auteur cherche à mettre en évidence les différences présentées par les spectres de l’aigrette quand on change sa polarité ou quand on remplace l’eau légèrement acidulée
par une solution saline. Les faits essentiels sont les suivants, les
deux spectres de l’hydrogène et de l’oxygène. Les bandes de l’azote
, et de la vapeur d’eau apparaissent seulement un peu plus intenses quand l’aigrette est positive que lorsqu’elle est négative. Au contraire,
les raies métalliques sont toujours beaucoup plus fortes quand l’aigrette est négative que dans le cas contraire : elles manquent complètement dans l’aigrette positive, si la concentration de la solu- tion n’est pas très forte.
W.-H. BRAGG. - L’intensité des rayons X réfléchis par les cristaux.
_
P. 881-899.
L’auteur compare avec la théorie de Debije les résultats expéri-
mentaux qu’il a obtenus sur l’intensité des pinceaux de rayons X,
réfléchis dans différents ordres par un cristal de sel-gemme : l’ac-
cord est très satisfaisant. D’autre part, il met en évidence l’existence d.ans le diamant d’une bande d’absorption pour les rayons X.
WOOD et G.-A. IIENISALECH. - La fluorescence des gaz excitée par les rayons ultra-schuL11ann. - P. 899-908.
Si une étincelle condensée éclate entre deux électrodes, dont Lune
est une lame métallique percée d’un trou au voisinage du point de jaillissement de l’étincelle, et si on photographie la région située
au-dessus du trou de la lame métallique, on trouve que l’air situé dans cette région émet de la lumière constituée par des radiations
1) J. de ~, série, t. Ili, p. 430-431; 1913.
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ultra-violettes, les bandes de la vapeur d’eau et le deuxième groupe
positif de l’azote.
Cette émission est due à la fluorescence de l’air sous l’action de radiations émises par l’étincelle et non à une diffusion dans l’air des radiations de l’étincelle elle-même, car il n’y a aucune correspon- dance entre l’intensité des raies de l’étincelle et celle des bandes obtenues quand l’air est bien privé de poussières. D’autre part, les radiations excitatrices sont de longueurs d’ondes plus courtes encore
que les rayons de Schumann. En effet, une plaque de quartz de
1 millimètre d’épaisseur réduit à 20 0/0 de leur intensité initiale les radiations qui excitent les bandes de l’azote et une plaque de fluorine
de 1 millimètre d’épaisseur à 5 o’0 celles qui excitent les bandes de la vapeur d’eau.
Les conditions d’apparition des bandes de la vapeur d’eau sont différentes de celles des bandes de l’azote. Les premières s’affai-
blissent considérablement quand l’air soumis aux radiations excita- trices est en mouvement rapide, tandis que les dernières deviennent
plus brillantes. Les bandes de la vapeur d’eau s’affaiblissent rapi-
dement en présence d’un excès d’oxygène.
F. CROZE.
JOURNAL DE CHIMIE-PHYSIQUE.
T. XII, nos 1, 2, 3 ,4 et 5; 1914.
G. 1,EQIOINE. - Vitesse de décomposition de l’eau oxygénée sous l’influence de la chaleur. - P. i-
On a étudié la vitesse de décomposition de l’eau oxygénée surtout
entre 60 et 800; aux températures extrêmes, la vitesse est trop lente
ou trop rapide pour permettre des mesures exactes. L’influence de la concentration est importante, car, pour les concentrations faibles
(eau oxygénée donnant de 20 à 15 volumes la vitesse de
décomposition suit la loi des réactions mono-moléculaires ; avec les
concentrations plus élevées, la courbe exprimant y = ~ en fonction de t est d’abord concave, présente ensuite un point d’inflexion, puis
devient convexe comme pour les concentrations faibles (~ est le poids d’eau oxygénée primitivement contenu dans la solution, y le
