‹ La Charge Élémentaire de l'Électron. Recherches sur la Loi de StokesChapitre 10 sur 17 · LS A · texte numérisé non relu

LS A

cuivre rouge. Trois ouvertures latérales D, E, F sont faites dans ce bloc et sont fermées par des glaces a et b, jouant un rôle analogue à ces doubles fenêtres qui garantissent l’intérieur des maisons contre les changements brusques de température extérieure.

L'ouverture D sert pour l'entrée de la lumière, l’ouverture E pour la sorte, l’ouveriure F pour l'observation. Un couvercle H en cuivre rouge, percé d’un petit trou d’aiguille I, s’emboîte exactement sur le bloc.

L'ensemble est porté par un support L qu’on peut déplacer verticalement à l’aide d’une bonne crémaillère,

La lumière produite par un arc élecirique est concentrée par une lentille, de façon que l’image des charbons se forme sur l’axe du bloc. Pour arrêter, autant que possible, les rayons calorifiques qui pourraient introduire des variations de température dans la cuve, le faisceau lumineux traverse d’abord une cuve contenant du pétrole, puis une longue colonne de 50°" d’eau, ou mieux, d’une solution d’acétate de cuivre (qui, d’après Féry, arrête beaucoup mieux les rayons calorifiques que le sulfaie de cuivre couramment employé).

21. Observation des gouttes. — L’instrument qui sert à observer les gouttes est un microscope muni d’un objectif a> Zeiss (disiance frontale 3°",4) et d’un oculaire 6 dans lequel est un micromètre oculaire. (La mise au point sur une lame poriant une graduation micrométrique montre que les 50 divisions du micromètre oculaire valent

sum, 88.)

Lorsqu'une goutte produite par le pulvérisateur entre dans l’appareil par l'ouverture I, elle apparaît dans le champ du microscope comme un point brillant sur fond sombre. On mesure le temps qu’elle met pour parcourir tout le micromèire oculaire. Puis, à l’aide de la crémaillère du support, on élève l'appareil et l’on mesure à nouveau le temps de chute de la goutte. Puis on élève encore l'appareil de façon à avoir, dans le champ, le ménisque de xylol. A ce moment, on déplace un peu la mise au point du microscope d'une quantité correspondant aux épaisseurs de verre et de xylol traversées (avec un peu d’habitude, cette opération se fait rapidement, sans perdre de vue, un seul instant, la sphère. On voit alors la sphère entrer dans le liquide. On aitend un petit instant que la chute soit devenue uniforme, puis on mesure le temps mis pour parcourir une fraction du micromèire. On vérifie qu’il n’y a

pas de mouvement de convection en constatant que la vitesse de chute dans le liquide est uniforme,

22. Mesures accessoires : Mesure de À — La densité du soufre à l’état solide, amorphe, est donnée par les Tables. J'ai d’ailleurs contrôlé cette densité par l'emploi de la méthode du flottement de Retgers, en prenant comme liquide du chlorure de zine.

Mesure de As. — La densité du xylol a été déterminée à l’aide du pycnomètre. J’ai trouvé

Mesure de n,. — La viscosité du xylol saturé de soufre a été déterminée par comparaison avec celle de l’eau, à l’aide du viscosimèire d’Osiwald.

J’ai trouvé

M18°,5 = 0,00595 (unités absolues GC. G. S.).

Mesure den2. — Le xylol étant volatil, j'ai admis que l'air placé au-dessus de la cuve et dans lequel on étudie le mouvement des gouttes, est saturé de xylol. La viscosité en a été comparée à celle de l’air pur et sec à la même température, par une méthode très simple due à Rankine, basée sur la loi de Poiseuille, que je me permeis de décrire assez lonoœuement, car je crois qu'elle pourra être irès utile aux chercheurs dans bien des cas.

23. Mérone DE Rankine. — Un iube capillaire fin AB (d = ;5 mm) esi soudé à ses exirémités à un autre capillaire (d — amm à 3mm) AC DB, muni de deux robineis R,R, comme l'indique la figure. Un index de mercure est iniroduit dans le deuxième capillaire, sur lequel on a marqué deux

repères C et D tels que le volume AC est égal au volume BD. Les deux robinets servent pour le nettoyage du tube et pour l'introduction du gaz.

R Fig. 6.

Supposons le tube vertical : le gaz au-dessus de l’index

est à une pression p1, le gaz au-dessous à une pression po, et entre p4 et p2 on a la relation

RNA IE

p étant le poids de l’index.

L’index de mercure tombera d’un mouvementuniforme,en forçant le gaz au-dessous de lui à passer par le fin capillaire.

La vitesse de chute de l'index est inversement proportionnelle à la viscosité du gaz, pour une masse de mercure donnée. On mesurera cette vitesse par le temps de chute de l'index entre les deux repères C et D.

D'où le procédé suivant pour obtenir le rapport des viscosités de deux gaz (l'air sec et l’air chargé de xylol, par exemple).

On remplit le tube d’air sec (viscosité absolue 11); on mesure le temps de chute {; pour une masse de mercure donnée.

On chasse l’air sec qu’on remplace par de l'air saturé de xylol par barbotage. On mesure à nouveau le temps de chute #:.

On a l'équation

Ur

te F n2 qui donne la viscosité absolue de l’air chargé de xylol, si l’on connaît la viscosité absolue de l’air sec (1).

L'appareil de Rankine peut servir à la détermination des viscosités en valeur absolue, à la condition d’avoir un tube capillaire bien calibré.

On démontre très facilement, d’après la loi de Poiseuille, que la viscosité n est donnée avec une approximation très suffisante (5 environ), par la formule

x R‘6 G (1) = SE (i+ar).

R, rayon du petit capillaire ; l, longueur du petit capillaire ; À, section du gros capillaire; #, volume entre les repères ; g, accélération de la pesanteur; G, libre parcours moyen dans le gaz; b, quantité définie de la façon suivante :

On démontre et vérifie par l'expérience que la masse m

(1) Par exemple CO? et air à 15° donnent se 0,88 identique

M air au rapport calculé par d’autres méthodes,

de mercure est liée au temps de chute par la relation

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