E. EDLUND. — Some observation on the behaviour of electricity in rarefied air (Quelques observations sur la manière dont l'électricité se comporte dans l'air raréfié) ; Phil. Mag., t. XIX, p. 125 ; 1885

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Submitted on 1 Jan 1885

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E. EDLUND. - Some observation on the behaviour of electricity in rarefied air (Quelques observations sur la manière dont l’électricité se comporte dans l’air raréfié) ;

Phil. Mag., t. XIX, p. 125 ; 1885

Krouchkoll

To cite this version:

Krouchkoll. E. EDLUND. - Some observation on the behaviour of electricity in rarefied air (Quelques observations sur la manière dont l’électricité se comporte dans l’air raréfié) ; Phil. Mag., t. XIX, p.

125 ; 1885. J. Phys. Theor. Appl., 1885, 4 (1), pp.273-278. �10.1051/jphystap:018850040027301�.

�jpa-00238345�

273 fier l’intensité de chacune de ces lumières. Les trois

images

^se

formant ^sur le même verre

dépoli

^assez

rapprochées

^{les unes des}

autres, ^{on les} observe simultanément en

regardant

dans le tube D dont une extrémité

s’adapte

^{à la lunette et l’autre est munie d’un}

oeilleton .

Avec ce

dispositif,

^on peut ^donc déterminer en même temps, c’est-à-dire dans les mêmes conditions

d’adaptation rétinienne,

^le

Fig. ^2.

minimum de

chaque

^lumière perçu et, par

suit,

l’intensité

qui

est inversement

proportionnelle

^{à la}

quantité

de lumière néces- saire pour

produire

^la

sensation,

c’es t-à-dire à l’ouverture du dia-

phragme.

^Une

règle graduée

^{donne en} demi-millimètres le côté du carré de cette ouverture. Cette manière de déterminer l’intensité d’une lumière est

beaucoup plus rigoureuse

que la

comparaison

^ou

l’égalisation

de deux intensités dont l’une est

prise

^comme

^étalon,

surtout

lorsdu’il s’agit

^{de lumières de couleurs} différentes. Pour déterminer l’intensité

lumineuse,

^{on recherche} le minimum perçu

comme

clarté,

pour l’intensité

chromatique,

le minimum perçu

comme couleur.

E. EDLUND. 2014 Some observation on the behaviour of electricity in rarefied air (Quelques observations sur la manière dont l’électricité se comporte ^dans l’air raréfié) ; Phil. Mag., ^t. XIX, p. 125 ; ^1885.

L’auteur constate d’abord que des observations récentes sur le pas- sage de l’électricité à travers les

gaz raréfiés

^{ont conduit à cette con-}

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018850040027301

clusion que ^la conduc tibilité d’un gaz croît ^{avec son}

degré

^{de raréfac-}

tion

jusqu’à

^une certaine limite et que, ^cette

limite§de

raréfaction

dépassée,

^la conductibilité commence à

décroître,

^{de sorte} que,

finalement,

si l’on continue

l’épuisement

^{du gaz, on} doit arriver à

un vide absolu non conducteur. Ces observations ont été

généra-

lement faites avec des

appareils

^{en verre dans}

lesquels

^étaient

soudées deux électrodes de

platine

^{ou d’un autre}

métal,

^{et où l’on}

raréfiait l’air _par un moyen

quelconque :

^{on observait ainsi le}

passage de l’électricité à travers les gaz raréfiés. Mais l’auteur

trouve que, ^si l’on examine de

près

^{toutes les}

expériences

^{faites à}

ce

sujet

^{à des}

époques différentes,

^on

s’aperçoit qu’elles

^ne

justifient

nullement les conclusions

qu’on

^{en a}

^tirées, qu’au

^{contraire tout}

tend à prouver que ^la conductibilité croît d’une manière continue

j usqu’à

^la dernière limite du vide que l’on

puisse attein dre,

^et par

conséquent

le vide absolu est bon conducteur de l’électricité. Le passage de l’électricité à travers un gaz raréfié ne

dépend

pas ^seu- lement de la conductibilité du gaz; il

dépend

encore, dans une me- sure

considérable,

^{de la}

facilité, plus

^{ou moins}

grande,

^avec

laquelle

l’électricité passe des électrodes

métalliques

^au gaz ^ou inverse-

ment.

Il y

^{a une} résistance

qui

^se

présente

^au passage de l’électri- cité de l’électrode à la couche _gazeuse en contact avec elle.

D’après l’auteur,

^{toutes les}

expériences

^montrent que ^cette résistance croît t avec la raréfaction

pendant

que la résistance du gaz décroî t d’une manière continue. Cette idée a

déjà

^été

développée

par ^l’auteur antérieurement

( 1 )-

La résistance que l’électricité ^{rencontre au} passage ^{des élec-} trodes ^au gaz ^ou inversement n’est pas ^une résistance dans le sens

ordinaire du mot; elle

provient

^d’une force électromotrice

opposée

^à

celle du courant. Les observations

directes,

faites par

l’auteur,

^lui

ont montré que ^cette force électromotrice

opposée augmentai t

^avec

l’épuisement

du gaz; par

suite,

la résistance

qu’elle

oppose au passage de l’électricité croît en même temps. ^{Cette force} électromotrice n’est autre que celle dont l’auteur ^{a montré} la

présence

^{dans 1 arc}

voltaïque

^{et dans} l’étincelle

électrique (2).

Comme la

question

de la conductibilité du vide ^est

importante,

(1) Annales de Wiedemann, ^t. XV, p. 514.

(2) Bull. de l’Académie suédoise, 1867-1868.

275

non seulement en

elle-même,

^{mais encore} pour

l’explication

^de

certains

phénomènes cosmiques,

^{l’auteur a fait une série de nou-}

velles

expériences qui

^font

l’objet

^{de son travail et} que ^{nous al-} lons exposer.

On sait que l’étincelle d’une bobine de Ruhmkorff ne peut pas ^traverser

l’intervalle,

^{même très}

petit, qui sépare

^{les deux élec-}

trodes soudées dans un tube de _verre,

quand

^{l’air du tube est suffi-}

samment raréfié. Mais il suffit de diminuer le

degré

de raréfaction pour que l’étincelle

puisse

passer facilement d’une électrode à l’autre. La

question

^est de savoir si c’est la résistance de l’air ^ra- réfié

qui empêche

^le gaz de passer, ^ou bien la résistance

qui

^existe

au contact du métal et du gaz.

L’auteur pense

qu’on pourrait

^{résoudre eette}

question ^si,

^{à l’aide}

d’une force électromotrice

qui

^ne

dépasserait

pas celle de la bobine de Ruhmkorff on

pouvait produire

^{un courant à} l’intérieur du tube

sans électrodes. A cet

effet,

^{il fait les}

expériences

suivantes : Prelnière

expérience. -

^{Dans un tube de verre de 300mm de}

longueur

^{etde 16mm} de diamètre

extérieur,

^{fermé à l’un de}

ses bouts,

effilé à

l’autre,

^on

soude, près

^{du bout}

fermé,

^deux électrodes de

platine,

^{dont les}

extrémités,

^à l’intérieur du

tube,

^{se trouvent à}

une distance de 3-- l’une de l’autre. D’autre

part,

^{sur la surface}

extérieure de la

paroi

^{du tube on} colle deux bandes annulaires

d’étain,

^entourant

complètement

^{le tube et}

séparées

^{l’une de l’autre}

par ^un intervalle

égal

^{environ au} quart ^{de la}

longueur

^du

tube;

^le

même intervalle

sépare

^{la bande} voisine des électrodes des extré- mités extérieures de ces dernières. L’extrémité effilée du tube est

mise en communication avec une

pompe à mercure

^et

l’ on peut ainsi

faire varier la

pression

^de l’air dans le tube. Les

pôles

de la bobine de Ruhmkorff sont mis en communication alternativement avec

les électrodes de

platine

^{ou avec les} bandes d’étain.

Dans

ce der- nier _cas, le courant ne peut pas ^traverser le _verre, mais les bandes

se

chargent pendant

l’ouverture ou la fermeture du courant, l’une d’électricité

positive

^et l’autre d’électricité

négative,

^{et ces}

charges disparaissent

immédiatement pour faire

place

^{à des}

charges

^de

noms contraires. Ces

charges

^et

décharges

successives à l’extérieur du tube

induisent,

dès que la raréfaction est

suffisante,

^{des cour antes}

à l’intérieur

qui

^se manifestent _par une lueur. Les

expériences

^se

faisaient dans l’obscurité.

Voici les résultats de la

première expérience :

Il résulte de ces

expériences

que la lueur

qui

accompagne ^les

charges

^{et les}

décharges

^des bandes d’étain

n’apparaît

que

lorsque

la

pression

^{de l’air est très} faible au-dessous de 1mm. La constance

de la force électromotrices induite

dépend

^de

l’augmentation

du

pouvoir

conducteur de

l’air,

^{à mesure} que ^sa raréfaction croît

jusqu’à

^{la limite}

qu’on peut

^{atteindre avec la} pompe ^{à mer-}

cure. D’autre part, ^{on constate} que le ^courant passe

beaucoup plus

facilement d’une électrode à l’autre

lorsque

^la

pression

^de

l’air est de 1 atm que

lorsqu’elle

n’est que de

0mm,004.

^{A cette}

pression

la résistance est

déjà

^assez

grande

pour affaiblir ^nota- blement le courant; mais ^{à une}

pression

^encore inférieure à celle de

omm,00036

^{le courantne} passe que rarement,

quoiquela

^distance

entre les électrodes ne soit que de 3mm. La résistance au passage

sous cette

pression

^est évidemment

plus

^élevée que ^{sous une}

pression plus

forte. L’auteur pense

qu’on

^ne peut

expliquer

^ce

fait

qu’en

^admettant l’existence d’un obstacle au passage de l’électricité de l’électrode dans

l’air,

tandis que la résistance propre de l’air diminue à mesure que ^sa raréfaction augmente.

Deuxième

expérience. -

^{On se sert du même}

tube,

^seulement

les bandes d’étain sont

plus larges

que dans

l’expérience précédente.

Les résultats sont presque

identiques

^aux

précédents.

Troisième

expérience.

^{- L’auteur}

reproduit

^les

expériences précédentes

^{avec un} tube recourbé en anneau. Les deux électrodes de

platine

sont fixées aux extrémités d’un même diamètre. Le tube

porte,

^comme

précédemment,

des bandes d’étain.

Quand

^{on le met}

en communication avec la

bobine,

^{l’air étant}

raréfié,

^{le courant}

passe d’une électrode à

l’autre,

^{à travers les deux} moitiés du

tube,

de sorte que ^tout le tube

paraît

^illuminé.

Lorsque

la raréfaction est

portée

^{au dernier}

degré

^{le courant cesse}

dépasser

d’une électrode à

l’autre; mais,

^{si à ce moment on met} les bandes d’étain en com-

munication avec les

pôles

^{de la}

^bobine,

^{on voit}

apparaître

^{la lueur}

qui

accompagne ^{les courants} induits dans le tube.

Quatrième expérience. -

^On

emploie

le m ême tube de verre

que dans les deux

premières expériences.

^On y raréfie

l’air j us- qu’à

^ce que ^{le courant} de la bobine ne

puisse plus

^{traverser l’in-}

tervalle entre les deux électrodes. On ferme alors le tube herméti-

quement,

^{on enlève la} pompe ^et l’on porte le tube dans le

voisinage

d’un conducteur faiblement

chargé

^à l’aide d’une machine élec-

trique

ordinaire. Si l’on fait exécuter au tube des mouvements

de va-et-vient

rapides

^en

l’approchant

^{et en}

l’éloignant

^{du con-}

ducteur,

^{on voit}

apparaître

^à l’intérieur du tube une lumière

intense,

^{mais il reste sombre tant}

qu’il

^{est au} repos ^ou s’il décrit

une circonférence autour du conducteur. Ceci montre clairement que la lumière était

produite

^à l’intérieur du tube par ^{des cou-}

rants induits. En

effet, pendant

la rotation du

conducteur,

^il

n’y

^a pas de ^courants

induits;

par

suite,

^il

n’y

avait pas de lumière.

On augmente ^la

pression

^{dans le tube}

jusqu’à

^{350mm. Le cou-}

rant de la bobine

produit

^{une étincelle entre les}

électrodes;

mais le

déplacement

du tube par

rapport

^au conducteur ne pro- voque ^aucune lueur. Dans cette

expérience

^{le tube ne}

portait

pas de bandes

d’étain,

^{et les} extrémités des électrodes à l’extérieur du tube étaient couvertes de matière isolante.

Des

expériences analogues

^{ont été faites avec le} tube recourbé

en anneau, ^et elles ont donné les mêmes résultats.

Cinquième expérience. -

^{Dans un tube}

analogue

^{à celui}

qui

^a

servi dans

l’expérience précédente,

^on raréfie l’air

jusqu’à

^ce que le courant ne

puisse

passer d’une électrode ^à l’autre. On frotte

avec un coussin convenable une moitié du

tube,

immédiatement le tube

s’illumine,

l’électricité contenue dans le tube étant mise en

mouvementpar

^celle

qui

^est

produite àl’extérieurpar

lefrottement.

La lueur ne se

produit

pas si la

pression

^de l’air dans le tube est

grande.

^{La même}

expérience

^{a été}

répétée

^{avec le tube recourbé}

en anneau et elle a fourni les mêmes résultats. Il suffisait de frotter le

quart

^{de la}

longueur

^du tube pour que ^{le tube} s’illuminât.

Ces

expériences

^montrent,

d’après ^l’auteur,

que l’accroissement de résistance au passage du ^courant induit d’une électrode à

l’autre,

que l’on observe ^à

partir

^{d’une certaine limite de raréfac-}

tion,

n’est pas ^dû à l’accroissement de la résistance propre du gaz, mais à

l’augmentation

^{de la} résistance au passage de l’électricité de l’électrode dans _{le gaz.} C’est cette dernière résistance

qui

croît avec le

degré

de raréfaction et finit par devenir si

grande qu’elle s’oppose complètement

^{au passage du courant.}

Il

n’y a

^{aucune raison}

expérimentale

pour supposer que ^le vide

est

isolant; puisque

^la conductibilité du gaz croît ^avec

l’épuise-

ment, ^{il est}

plus

^naturel d’admettre que le ^vide absolu est bon con-

ducteur de l’électricité. KROUCHKOLL.