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Submitted on 1 Jan 1909
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To cite this version:
E.M. Wellisch. Passage de l’électricité à travers les mélanges gazeux. Radium (Paris), 1909, 6 (8),
pp.241-245. �10.1051/radium:0190900608024100�. �jpa-00242369�
EXTRAITS
Passage de l’électricité à travers les mélanges gazeux 1
Par E. M. WELLISCH [Emmanuel College, Cambridge.]
1. Supposons qu’un mélange de deux gaz, par exemple du gaz sulfureux et de l’oxygène, soit soumis
a l’action des rayons de roentgen ; le noyau positif
(une molécule privée d’un électron) doit être de volume
et de masse plus grands dans le cas du gaz sulfureux que de l’oxygène, et il est possible par conséquent que
les ions ainsi engendrés aicnt entre eux des diffé-
rences. Si les deux groupes d’ions positifs sont entrai-
née par un champ électrique, on pourrait s’attendrc
raisonnablement à une différence de mobilités.
L’objet initial de la présente série d’expériences
était de voir si les ions de chaque signe, produits par les rayons de Roentgen dans un mélange de deux gaz
ou dans le mélange d’un gaz et d’une vapeur à la
température normale, possèdent deux mobilités dis- tinctes dans un champ électrique.
2. La méthode de mesure était celle de M. Langevin 2, déjà employée par l’auteur dans un récent travail 3. Entre deux plateaux parallèles, dont l’un est porté à un potentiel
constant et dont l’autre est isolé, on fait arriver un pin-
ceau de rayons de Roentgen produits par une décharge unique d’une bobine d’inductioa ; un certain temps t,
connu et variable à volonté. Après le passage du faisceau,
on renverse le sens du champ; on mesure à l’électromètre la charge totale Q recueillie par le plateau isolé.
Les courbes reliant Q et t doivent présenter, dans le
cas d’un gaz unique, le type figuré ci-contrc (fig. I ) :
la courbc MPQRST se rapporte au cas où le plateau
isolé est négatif avant le renversement du champ; les
’parties obliques prov iennent de ce que le pinceau de
rayons a une épaisseur finie et les parties qui coïnci -
dent avec l’axe des temps s’obtiennent lorsque le champ
est renversé après que tous les ions d’un signe ont été
reçus par le plateau non isolé et avant que les ions du
signe opposé aient atteint le plateau isolé. La diflë-
rence des abscisses des points B et S représente le temps
nécessaire pour que les ions positifs traversent l’in- tervalle compris entre les plateaux. Si, dans le cas d’un mélange de deux gaz, il y a deux mobilités distinctes,
1. Mémoire lu à la Societé Hu yale cle Londres le 17 juin 1909.
[Communiqué par M. J. J. ThomsonJ.
2. Ann. de Chim. et Pltys., 28 (190j) 493.
5. Le Radium, 6 (1 009 1i9.
les ions doivent se séparer aussitôt que le rayonnement
a agi et la courbe réellement obtenue doit avoir la forme MPQrstST ; le point s correspond au moment
ou le plateau isolé a recueilli avant le renversement
rig. 1.
du champ tous les ions positifs ayant la mobilité la
plus grande et le point S au moment ou les iuiis posi-
tifs les plus lents ont tous été recueillis.
La forme de la courbe expérimentale doit donc dé- cider de la question posée.
3. Or, le résultat est tout à fait négatif. Les figures 2, 3
sont la reproduction de deux des courbes obtenues : iig. ’2 - mélange d’anhydride sulfureux (151 mm.) et d’oxygène (629 mm.); mobilité de l’ion positif h+ . =0,72 , de 1 ion négatif k-=0,76c,s: fig . 5 - étler éthylique (122 mm.)
et air (508 mm.), k+= 1,04, k- -- 1,33. Ces courbes donnent lieu Ü quelques remarques : 1° Les ordonnées des points S et E sont toujours plus grandes en valeur
absolue que celles des points B et P; cela provient d’une
distorsion du champ produite par l’anneau de garde entou-
rant l’électrode isolée après le renversement du champ, et
faisant arriver sur cet anneau quelques-unes des lignes due
force qui arriveraient sur le plateau isolé bi son putuntid
était rigoureusement le même que celui de l’anneau de
garde; cela n’influe pas, d’ailleurs, sur la valeur des mobi- lités ; 2° la partie inclinée des courbes est toujours plus grande que ce qui correspondrait à la largeur du pinceau
de rayons ; cela provient sans doute de la radiation ecoii-
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:0190900608024100
pour les parties droites des courhes que pour les parties gauches : l’auteur attribue cet élargissement de la région
ionisée à la diffusion pendant le mouvement des ions.
Si l’on regarde des courbes (2) et (5) comme carac- téristiques pour un mélange de deux gaz ou d’un gaz
Fig. 2.
et d’une vapeur, on est amené à conclure qu’au mou-
vement des ions dans le milieu doit être associé quel-
que phénomène ayant pour résultat l’établissement
l’ig. 5.
entre eux d’une moyenne statistique, qui nous empêche
de constater dans le mélange l’existence de deux mo- hilités distinctes. Un peut expliquer cet effet d’égali-
sation de la manière suivante (en se bornant, pour
abréger, au seul cas d’un ion positif).
Les centres positivenlent charges résultant de l’ioni- saliun des molécules des deux gaz forment autour d’eux des amas moléculaires qui constituent les ions
positifs ; mais, durant le passage de l’ion a traners lc
milieu, il y a un continuel échange entre les molécule
De la différence entre les dimensions et les masses
originelles des centres charges ne doit donc pas résul- ter nécessairement qu’il y ait deux mobilités distinctes pour les deux espèces d’ions positifs. C’est la conclu- sion à laquelle arrive M. Blanc 1 d’après ses expériences
sur les mobilités dans les n1élanges gazeux, de celle en
particulier où un ion formé dans l’acide carbonique prend, quand il est envoyé dans l’air, la même mobi- lité qu’un ion formé et laissé dans l’air.
4. Effet de petites traces de vapeur sur la valeur des mobilités des ions formés dans l’air.
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