Les conceptions modernes sur la nature de l'état métallique

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pour le ^courant d’ionisation de tout le polonium. ^Une

troisième lame avec un poids ^{de sel} quatre ^fois plus grand ^{donne une valeur un} peu moindre que les autres; ^mais dans ce cas une quantité appréciable ^des

rayons x ^{est absorbée} dans lc sel lui-même.

Après ^ces expériences, ^la grande ^{solution est éva-} porée ^{à sec,} le sel de polonium ^{est recueilli et} placé

dans une petite ampoule pour les expériences ^{de cha-}

leur.

Pour déterminer si de l’activité reste dans la cap- sule ou sur les instruments employés pour enlever le sel, je ^les lave bien a l’acide chlorhydrique ^et je répète ^les expériences ^{avec une} nouvelle lame de pla-

tine, ^{etc. Cette} expérience indique que 5 pour 100 de l’activité sont restés dans la capsule.‘ Il en résulle _que, si tout le polonium employé pour les expériences ^de

chaleur était en couche mince, ^il produirait ^{un cou-}

rant d’ionisation de 1,30 x 10-7 ampère.

Rutherford 1 a trouvé que 0mgr,484 de bromure de

radium, privé ^de l’émanation ^et de l’activité induite,

et dépose ^en couche mince sur une lame de platine,

donne

courant d’ionisation de 8,4 x ^10-8 ampère.

Il suit de là que le polonium que j’ai employé pour la chaleur produit ^{la même} ionisation _que 0mgr,749 ^de bromure de radium. Cette quantité ^{de radium duc-}

gage Oe31,0 Il _par heure, ^valeur qui ^{est très voisine}

de celle (0cal,0117) que j’ai ^trouvée pour le polonium.

Il en résulte que le polonium ^{et le radium en} quan- tités qui donnent les mêmes courants d’ionisation

dégagent ^à peu près ^{les mêmcs} quantités ^{de cha-}

leur.

Ce fait est favorable n l’hypothèse que la chaleur

dégagée par ^ces corps ^est due à l’énergie cinétique

des rayons

[Juin 1909].

EXTRAITS

Les conceptions ^modernes

sur la nature de l’état métallique

Par E. RIECKE

[Laboratoire ^de Physique de l’Université de Göttingen.]

Dans la théorie électronique ^{des métaux, on} suppose

qu’à l’intérieur de ceux-ci ^sc trouvent des électrons

disposés ^{d’une certaine} façon ^{et en} agitation ^conti-

nuelle.

Ces électrons ont une certaine masse constante qu’on peut déterminer par la charge qui ^{est de 4,69.10-10} U.E.S., _{par le} rapport ^{entre la} charge ^{et masse} qui

est de 550.1013 exprimé ^{dans les mêmes unités; la}

masse d’un tel électron est alors de 885.10-30 grammes.

Dtude, ^se basant sur les idées de l’auteur, _suppose

que l’énergie d’un électron est égale ^à celle d’une molécule _{de gaz} ayant ^{la même} température que celui-ci. Soit alors _;l. la masse et g la vitesse d’un

électron; soit, ^d’autre part, ^{h la masse d’une molé-} cule d’hydrogène, ^{B, la constante du} gaz du ^même élément, ^on

la relation :

si l’on pose

on a

et alors

On peut alors conclure de cette formule _que la vitesse d’un électron à la température ^{de 0° C. est} égale ^à 1,259.107 cm/sec. Pour arriver à ce qu’un

électron en repos atteigne ^{une vitesse} pareille, ^{il ·c-}

rait nécessaire de 0,045 volet. La vitesse d’un électron

d’origine photo-électrique ^{est alors} plus élevée ; elle

est de 5.107 n 8.101 cm/sec. Cette vitesse correspond

a une diffërence de potentiel 0,7-1,8 volt.

Pour déterminer le rapport ^entre les électrons fixes ct les électrons libres, ^on peut raisonner de la la-

nière suivante : soit U le nombre total d électrons dont N sont libres, par centimètre cube de métal.

Supposons que pour ^{amener un} atome-gramme ^d’élec-

tron (quantité d’électrons dont la masse totale est

égale

poids atomique ^des électrons) de l’état lihe 1. Radioactivity, ^1905, p. 434.

2. 11émoirc présenté ^à la Deutsche Bunsen Gesellschaft.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:01909006010031001

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à l’état libre, il soit nécessaire de fournir une quan- tité dr chaleur Q. ^Par analogie ^on peut ^{écrire :}

La constante fi = 83 000 000 et T représente ^la température ^{absolue. Pour 1= 0 la densité des élec-}

trons libres devient égale ^{u U, et pour I =}

^elle

atteint la valeur maximum U.

Pour l’explication de la conductibilité métallique,

l’auteur ^a développé ^{une théorie} électronique ^{en 1898.}

On peut la résumer ainsi : soit _y la conductibilité

exprimée ^{en unités} électromagnétiques d’un hexaèdre dont l’arête a un centimètre de longueur. ^{N est la}

densité des électrons libres, ^L leur parcours, 9 leur vitesse moléculaire, ^{c la vitesse de la} lumière, 2 ^la quantité élémentaire d’électricité et aï l’énergie ^du

mouvement moléculaire ; on ^a

La longueur du parcours ^{L est} alors inversement

proportionnelle ^{à la} racine carrée de la température absolue; ^{L est déterminé} par la distance moyenne des atomes a et par le demi-diamètrc de l’atome ,

Supposons due les ^atomes soient sphériclues ^et

soient en contact direct lorsque ^la température ^s’élève Jusqu’à ^{la fusion; soit S la} température exprinée ^en degrés centigrades ^{et Ts la} température ^absolue expri-

méc en degrés le coefficient de dilatation linéaire,

2, le deini-diamètre de l’atome.

en employant ^cotte formule pour L

La théorie électronique explique aussi la conducti- bilité calorifique pour les métaux. Soit/.!a conducti- bilité calorinque par centimètre carré ^et par seconde

exprimée ^en petites ^{calories, soit Ak} la conductibilité

calorifique ^{en unités} mécaniques ^et c2y la conducti- bilité électrique ^{en unités} électrostatiques. Les valeurs de AK c2y déterminées _par la voie théorique ^et pratique

sont en très bon accord.

On peut déduire aussi une formule générale

on o représente ^le coefficient de température ^des particules. ^{Si l’on} représente ^{alors la} coiiductiiiilité

électrique par ^la formule

pour le rapport ak c2y on ^aura

et si l’on pose

on aura

Certaines autres considérations permettent d’appli-

quer la théorie électronique ^à 1 explication ^{de la}

thermo-électricité ; ^elle explique ^{aussi la chaleur ato-} Inique. D’âpres ^cette théorie, la chaleur communiquée

au métal sc divise en deux parties dont l’une augmente l’énergie ^{des atomes} métalliques ^{et l’autre} l’énergie des électrons. Nous considérons que l’état de

ces électrons est complètement ^déterminé par trois coordonnées qui ^{ont une certaine relation avec le}

métal. Supposant que l’énergie ^{d’un atome} métallique

soit 1/3 ma T, ^on peut calculer la quantité ^{de chaleur}

relative à un atome-gramme ; ^{soit alors N le nombre} réel des atomes qui ^{se trouent} par atome-gramme,

p le nombre des électrons ^en relation avec uii atoine du métal ^{et a} l’équivalent mécanique ^{de la chaleur;}

la quantité de chaleur relative h

atome-gramme

est :

d’oit la chaleur atomique

WA = ^{1 3 aN}

_a (m + 3p)

0,989 (m + 3 p).

n’autre part nolls savon3 que la chaleur atomique

est égaLB

produit ^de la chaleur spécifique ^{c par le} poids atomique ^{(i du métal ; on}

.

A l’aide de ce résultat on peut calculer le demi- diamètre d’un atome métallique supposa sphérique.

Soit a la distance des atomes, le nombre des électrons

par centimètre cube ^{est :}

312

et lorsque

on a

D’autre part ^on peut déterminer la longueur ^du

parcours ^L de la distance des atomes ^et du demi- diamètre

de cette formule et de la précédente ^{on lire :}

Cette formule permet ^de démontrer que le demi- diamètre de l’atome est une fonction périodique ^du poids atomique.

Enfin Jcs propriétés opti(lues ^{des métaux sont} également explicables par la théorie des électrons.

Soit Àh ^la longueur ^d’onde correspondante ^{à une}

certaine espèce d’électrons, N,, ^{le nombre de ces élec-}

trons contenus par centimètre cube du métal, ^{soit h}

la longueur d’onde de la lumière incidente. Faisons ensuite la somme de toutes les espèces d’élcctrons fixes :

On peut alors faire la somme des quantités ^corres- pondantes ^aux électrons libre, Si l’on pose : N = la densité des électrons libres et ,,

la conductibilité

électrique ^{en unités} électromagnétiques, ^{on a}

Après résolution on a

et

où x = le coefcicient d’extinction et n = indice due réfraction.

Cette théorie optique ^{des métaux est celle de Drzule}

et, d’aprés ^{l’auteur, elle ne} satisfait pas ^aux résultats des expériences 1.

1. A la suite de la communication de M. E. Riecke,

)1. 8CIIEXCK (Aachcn) ^fait part ^du principe d’une nouvelle méthode de détermination du nombre des électrons par rapport

aux

atomes contenus par

certain volume de matière. Cc

principc ^est déduit du rapport des conductibilités électrique ^et calorifique des solutions solides métalliques - ^{Dans le}

^de

métaux purs

la relation simple

(le coefficient f a ^{des’ valeurs} variables).

D’après ^les expériences étahlics par M. Sclicnclc, ^{dans le}

des alliages,

pcut pas employer la formule précédente ;

il faut la modifier ainsi

eu

et

.,I. NERNST (Berlin) exprime l’opinion que, polir admettre seulement l’existence des électrons négatifs, il y

peu de rai- sons ;

pourrait plutôt dire que dans la théorie

telle qu’elle

cst aujourd’hui

^{il est} plus commode de considérer seule- ment les électrons négatifs.

11. STAHK (Aachen)

opinion contraire. D’ap"(Bs ^lui

l’existence des électrons négatifs

déjà ^{été mise}

^évidence

directement par des expériences,

qui n’est pas le

pour les électrons positifs. ^Il

croit pas ^à l’existence des électrons po- sitifs libres correspondant cntièremcnt

électrons négatifs

lihres.

[Reçu ^{le 15 août} 4909.]

(Extrait ^de l’allemand par B. SZILARD.)

ANALYSES

Radioactivité

Contribution à l’étude de la radioactivité des substances communes. - R. Levin est R. Ruer

(Plys. Zeifsch, 10 (1909) 576-579).

^{Outre les élé-}

ments radioactifs proprement dits,

^n’a sianalé jusqu’ici+

comme

possédant des activités propres, que le potassium ^{et le}

rubidium. Ce résultat ayant ^été établi par des méthodes

électrométriques, il y avait intérêt ^à reprendre les recher- ches par la méthode photographique. ^Celle-ci

l’avantage

de présenter

sensibilité presque illimitée, ^{il suftit}

d’accroître le temps de pose après ^s’être garanti, ^bien

entendu, de toule action parasite ^{de la lumière. Son incon-}

vénient principal ^est qu’elle décelé seulement le rayonne- inent B.

Les substances à étudier étaient placées directement sur

la plaque photographique recouverte de papier ^{noir. Le}

temps de pose atteignait ^{six mois. Des} expériences ^de

trôle montrèrent que les écrans métalliques ^où étaient dis-

posées ^les substances, ^étaient rigoureusement inactifs. Les auteurs estimnrnt la sensibilité de la méthode

disant

qu’elle atteint le II 000 000’ de l’urlnium.

Résultats.

Le potassium et surtout le rubidium, ^leurs

sels et leurs composés, sont tous actifs, quelle qu’en ^soit

l’origine. ^Sur

point la méthode photographique ^confirme