‹ Étude spectroscopique de la luminescence résultant du passage de l'effluve à travers l'azoteChapitre 12 sur 23 · GC 104F · texte numérisé non relu

GC 104F

valeur en bon accord avec celle que l’on peut calculer à partir des dimensions du tube. Si l’on augmente la tension, l'intensité croît alors rapidement et la luminescence du gaz devient appréciable ; il se produit une ionisation du gaz et le courant de conduction se superpose au courant initial pour devenir rapidement prépondérant. Au-dessus de 9 800 V., il est sensiblement proportionnel à la tension, comme le montre le graphique de la figure 8, qui représente la caractéristique volts-ampères du tube à décharge.

Des spectrogrammes ont été enregistrés pour différentes tensions ; certains ont été reproduits sur la figure 4 de la planche I ; comme on pouvait le prévoir, l'intensité du spectre de l’azote croît en même temps que le courant d’excitation ; mais l'intensité des bandes de Vegard-Kaplan augmente moins vite que celle des bandes du deuxième système positif. On peut s’en rendre compte en examinant le tableau XII, qui donne le rapport des intensités de la bande N=— 2:97] À du deuxième système positif et de la bande 1 — 2 935 À du système À > X pour quatre valeurs différentes du courant de décharge.

Tagzeau XII

Tension aux bornes (VOLS) EEE 10 000 11 000 13 500 16 500

Intensité du courant (milliampères). . 0,29 0,38 0,60 0,85

Rapport des intensi- L2 977 SEL le . . .

Par contre l’évolution de la raie N1(4S-2P) est exactement la même que celle des bandes de Vegard-Kaplan. Dans le tableau XIII sont représentées les intensités respectives de la bande à — 2 761 À et de la raie interdite pour différentes valeurs de l'intensité du courant. On a pris arbitrairement égales à 1 les intensités de la bande et de la raie pour un courant deo,85 mA.

TaBzeau XIII

Tension (volts) II 000 13 500

Courant (mA)

Intensité Bande 2 761 À

Intensité Raie N1(4S-2P)

Le rapport des intensités des bandes d’une même progression ne dépend n1 de la tension aux bornes ni de l'intensité du courant. Le tableau XIV donneles valeurs des intensités des bandes\= 2935 À (0,7) mi, x — 2 761 À (0,6), à — 2 997 À (1,8) et à = 3 198 À (1,9), en prenant pour chaque bande, comme unité d'intensité, celle qui correspond à une intensité de courant de 0,85 mA. La troisième ligne du tableau contient les valeurs du rapport des intensités des deux bandes (0,6) et (0,7) ; on peut se rendre compte qu'il reste constant, à la précision des mesures près.

TaBzeau XIV

Intensité du courant (mA) 0,27 0,34 0,60 0,85 Moyenne

Intensité

Bande (0,6) 0,02 0,12 0,79 Intensité

Bande (0,7) 0,02 0,11 0,80 Int. (0,7) Int. (0,6) 1,02 0,98 1,02 Intensité

Bande (1,8) — 0,05 0,72 Intensité

Bande (1,9) — 0,05 0,67

L'examen des nombres contenus dans le tableau XIV montre que l'intensité des bandes provenant du niveau v'— 1 croît plus rapidement que celle des bandes v’ — o lorsqu'on augmente l'intensité du courant.

Influence de la pression. — Si l’on diminue la pression à partir de la pression atmosphérique, le système des bandes de Vegard-Kaplan devient progressivement de moins en moins intense et les bandes ne sont plus visibles sur les spectrogrammes lorsque la pression atteint quelques millimètres de mercure (pour une intensité de courant de 0,7 mA et un temps de pose de l’ordre de quatre heures). La luminescence gagne alors l’ensemble du tube et prend une teinte rose violacé ; son aspect rappelle celui d’un tube de Geissler rempli d'azote. Le régime de décharge s’est donc totalement modifié; au régime d’effluve a succédé un régime de décharge haute fréquence à Basse pression ; le spectre est alors caractérisé, en particulier, par la présence du système négatif de l’azote.

Cette disparition des bandes de Vegard-Kaplan, quand on abaisse la pression, est en désaccord avec les expériences de Mme et L. Herman (39) qui signalent la présence de ces bandes dans toutes les conditions de pression ; il faut toutefois remarquer que ces expérimentateurs ont opéré avec un tube à électrodes, la source qu'ils emploient est certainement plus lumineuse que la mienne. D'ailleurs, dans mon dispositif, l'influence des parois devient très importante aux faibles pressions, et les molécules métastables peuvent facilement perdre leur énergie d’excitation par choc contre les parois du tube. [1 n’est donc pas étonnant que les bandes À — X ne soient plus visibles dans ces conditions. Je n’ai observé aucune modification des intensités relatives des bandes (0,5) et (0,6), lorsque la pression varie, alors que Mme Herman signalait, aux basses pressions, un renforcement de l'intensité de la bande (0,5) (dû peut-être à une perturbation ou à une superposition). Par contre, il apparaît, pour une pression voisine de 2 mm. de mercure, une bande fine, dégradée vers le rouge, dont l’arête a pour longueur d'onde À — 2 603,30 À et qui doit vraisemblablement être regardée comme distincte de la bande (0,5) du système de Vegard-Kaplan (!).

L'évolution de la raie N1(4S-2P) en fonction de la pression ne diffère pas de celle des bandes de Vegard-Kaplan. Le tableau XV donne les intensités respectives de la bande } — 3 425 À et de la raie interdite pour différentes pressions, en prenant pour unités les intensités de la raie ou de la bande à la pression de 634 mm. de mercure.

() Gaydon (26) a récemment signalé l’existence de cette bande et la rattache à un nouveau système ‘2, —> atIl, de la molécule d'azote,

Pour des pressions de l’ordre de quelques millimètres de mercure, il apparaît de nouvelles bandes qui recouvrent partiellement la raie interdite, ce qui rend toute mesure illusoire. On voit néanmoins que l'influence de la pression est la même, aux erreurs d'expérience près, sur les bandes A — X et sur la raie N1(4S-2P).

Tagzeau XV Pression (mm. de mercure) 634 245 115 43 18 4 Intensité È Bande À = 3 425 À 1,00 0,51 0,20 0,18 0,06 — Intensité

eo non Bande À = 3 466 À 1,00 0,55 0,21 0,18 | mesurable | —

Influence de la vapeur de mercure sur l’émission des bandes de Vegard-Kaplan et de la raie interdite de l’azote. — Lorsqu'on utilise le premier dispositif expérimental dans lequel le tube à décharge fait partie de l'installation où s’effectue la purification du gaz, il n’est possible de réduire la pression de la vapeur de mercure à une valeur suffisamment faible qu’en maintenant le tube, pendant la décharge, dans la neige carbonique ; le gaz entraîne de la vapeur de mercure en passant dans les barboteurs, et les « pièges » ne suffisent pas à l’éliminer entièrement. Si l’on ne prend aucune précaution, les spectrogrammes laissent apparaître le spectre de raies et de bandes du mercure ainsi que le deuxième système positif de l’azote, mais sans le système de Vegard-Kaplan. La raie interdite est également absente ou tout au moins extrêmement faible. Il ne s’agit dailours pas d'un effet de température, car à l’aide du deuxième dispositif, en employant de l'azote pur, il est possible d'éliminer beaucoup plus complètement la vapeur de mercure ei les bandes sont visibles, quelle que soit la température du tube à décharge. Elles sont toutefois plus intenses à basse température. La vapeur de mercure paraît donc avoir une influence auisible dans l’excitation des bandes de Vegard-Kaplan et de la raie interdite.

Essai d’alimentation du tube par un courant coupé périodiquement. — Kaplan (4o) avait signalé que l’émission des bandes À — X était favorisée par des interruptions rapides du courant de décharge. J’ai utilisé un interrupteur rotatif pour produire des coupures périodiques

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