CHAPITRE IV

Etude du spectre d'émission d’un mélange d’azote et d’un gaz étranger.

$ I. — DécHARGE À TRAVERS UN MÉLANGE D’AZOTE ET D'OXYGÈNE Si l’on introduit, dans le tube à décharge, de l’azote contenant un peu d'oxygène, les systèmes B et y de NO sont intenses. On observe de plus dans le spectre visible la raie interdite de l’atome d'oxygène ou raie verte de l'aurore O1(1D,-tS,), de longueur d’onde à — 5 577 À accompagnée d’une bande diffuse(61) (Kaplan et Rubens (62) avaient également excité la raie

x —5 577 À en faisant passer une faible décharge dans un mélange azote-oxygène et ils avaient obtenu cinq bandes diffuses dans le spectre visible). Le spectre de l’azote est alors caractérisé par

une émission sélective des bandes +,

du premier système positif prove- ne

nant des degrés élevés de vibra- ; ; & 1° Système + tion (voir fig. 10); d'autre part, 6-1) (17-13) les bandes de Vegard-Kaplan |

sont visibles, mais elles sont Fig. 10. — Enregistrement micropartiellement recouvertes par les photométrique d’un cliché obtenu bandes très intenses de NO. avec le mélange azote-oxygène.

Si, d'autre part, on ne prend aucune précaution pour condenser la vapeur de mercure et si, par suite, la pression de vapeur de mercure est élevée, la raie verte n’est plus visible, pas plus d’ailleurs que les bandes de Vegard-Kaplan ni les bandes de hauts degrés de vibration du premier groupe positif. Ceci semble montrer que l'émission de ces différentes radiations n’est pas indépendante.

On sait que la molécule d'oxygène fixe facilement un électron afin de donner un ion négatif O7 ; ces ions ne peuvent se former que si le rapport X/p du champ électrique à la pression du gaz n’a pas une valeur trop élevée. Lœb et Kip (43) ont toutefois montré que, dans une décharge à la pression atmosphérique, il doit exister de nombreux ions O> dans la région où le champ est affaibli par la présence de la charge spatiale positive. D’après Arnot et Beckett (63), l'énergie d’affinité électronique est égale à 0,2 V. pour la molécule O;. On peut alors imaginer une recombinaison#des lions positifs Nf avec l’élec-

tron des ions négatifs O3. Le premier mécanisme que l’on peut envisager est le suivant :

Ni + O; — N:(B°L, 4) + 20(3P).

Cette réaction s’effectue avec une très bonne résonance ; l'énergie libérée dans la neutralisation est égale à la différence entre l’énergie d’ionisation de la molécule d’azote et l’énergie d’affinité électronique de O, soit: 15,58 — 0,2 — 15,38 V. ; l'énergie nécessaire est égale à l'énergie de dissociation de O: (5,09 V.) augmentée de l’énergie d’excitation de N,(B°I1,,,,), soit : 10,92,+,5,09 —:.15,41:V,. La: même réaction permettrait en outre d'interpréter le fait que la bande la plus intense du premier système positif est justement la bande (16,12).

La raie interdite (:D.-‘S,) peut être émise en même temps que les bandes de Vegard-Kaplan par le processus suivant :

NY + O7 -+ N,(Aï) + O(SP) + O(S,) 15,38 V. 6,17 V. +5,09 V. + 4,17 V.

RS

Comme il doit exister également dans le mélange des associations d'ions N;, et de molécules ou d’atomes, on peut également envisager une réaction du type :

[NY + N(GS)] + O7 + NOGSEL,) + N,(A5,.,) + O(S:)

qui s’effectue aussi avec une assez bonne résonance. La molécule NO(?È+) pourrait alors rayonner les bandes y(?2+ —> ?Il). La molécule N,(*Y,) peut de même rayonner les bandes de Vegard-Kaplan N(S)#0 (180) + FE CC ES

be à l’état inférieur en 1D,-150 émettant la raie inter- N&S)+0(1D, ) dite.

La présence d’une bande diffuse de longueur d'onde voisine de celle de la raie interdite peut être liée à l’existence d’une molécule d'un oxyde d'azote triatomique, qui se dissocierait en un atome O(!S;) par exemple. Elle peut également s'expliquer en admettant que la molécule NO est portée à un état électro-