ROUX

suspendue en son milieu à une potence. Le tout est enfermé dans un récipient où l’on peut faire le vide. Une petite tige de fer fixée à l’axe veriical permet, grâce à un aimant, de faire osciller le système des sphères de l'extérieur, quand l'équilibre est atteint à l’intérieur du réeipieni.

L'ensemble de leurs résultats expérimentaux a conduit ces auteurs à la formule empirique

En fait, pour les rayons des gouttes de Millikan, cette formule donnerait bien f = 0 (choc rugueux).

Knudsen fait remarquer que, d’après cette formule, la quantité À de Cunningham ne doit pas être considérée comme une constante, elle varie en effet avec la pression (puisqu'elle est fonction de L) et avec le rayon.

Ce résultat paraît assez surprenant : & priort-on ne voit pas pourquoi, pour un rayon de grandeur donnée, la plus ou moins grande valeur du libre parcours moyen pourrait modifier la nature des chocs entre la sphère et les molécules du gaz, ou pourquoi la grandeur du rayon, pour un hibre parcours moyen donné, aurait une influence sur ces chocs.

Il semble au contraire plus naturel de supposer a priori que pour une sphère de nature déterminée, la fraction f de Maxwell doit toujours être la même, quel que soit le

DES Pl rapport?

17. Etude expérimentale et directe. — Un procédé qui m'a paru commode pour ceiie étude est le suivant : mesurer la vitesse de chuie d’une sphère dans le gaz ei déterminer, par application rigoureuse de la loi de Stokes, le rayon de ceite même sphère par sa chute dans un liquide.

Soient À la densité de la sphère, À, celle du gaz, A, celle du liquide, , la viscosité absolue du gaz, n> celle du

liquide, a le rayon de la sphère, », la vitesse théorique

(d’après Stokes) dans le gaz, > dans le liquide, enfin u,

et u2 les vitesses vraies dans le gaz et dans Je liquide. On a les relations

(1) = —8æ he y (2) Pi =

Il est hors de doute qu'on a

Ugo — Va.

La mesure de uw, (avec les mesures accessoires de A;, 4, 2) donnera a.

En portant dans (1) la valeur ainsi obtenue pour 4, on aura P1.

La comparaison des valeurs u, et », donnera la correction à apporter à la loi de Stokes.

Difficultés. — Cetie méthode, simple théoriquement, n’est pas sans diflicultés dans l'application. Les principales sont les suivantes :

a. Obtenir des sphères solides de faible diamètre (de l’ordre du x) et irouver un liquide dans lequel, d’une part, la sphère soit pratiquement insoluble, d'autre part, la sphère veuille bien entrer et tomber.

b. Éviter les courants de convection dans le gaz et dans le liquide.

c. Observer et mesurer la chute des sphères,

Voici, après bien des tâtonnements, le dispositif auquel je me suis arrêté.

18. Appareil producteur de sphérules. — Rien n’est plus facile que de produire des goutteleties liquides aussi

32 FROUXS

petites qu’on le désire : il suffit de pulvériser, à l'exirémité d’un tube capillaire suffisamment fin, avec un courant d'air suffisamment intense, le liquide en question. Si le liquide est visqueux, 1l faut un courant d’air plus fori que si le liquide est mobile. Pour le mercure, un moyen commode pour avoir de très fines gouttelettes est le suivant : dans un ballon (fig. 2), on fait bouillir du mercure; un tube muni d’un robinet, en communi-

cation avec une canalisation d'air comprimé, plonge dans l'atmosphère du ballon. Lorsqu'on ouvre le robinet, l’air entraîne avec lui, par une tubulure latérale, de la vapeur de mercure, qui se condense en de très fines gouttelettes.

Il'estun peu plus difficile d'obtenir des sphérules solides, homogènes. [Il faut choisir un corps dont la température de fusion soit assez basse et qui soit inoxydable dans le voisinage de cette température (sinon, il faudrait opérer dans une atmosphère inerte, ce qui serait une complication). Il faut également que le corps, amorphe à la température de fusion, ne cristallise pas par refroidissement : auirement les goutteleties ne resteraient pas sphériques, ne seraient pas homogènes, et l’on n’en connaîtrait pas la densiié (par exemple la parafline est à rejeter).

J'ai choisi le soufre. On sait que le soufre fond à 110°

pour donner un liquide de viscosité faible; quand on élève la température, le liquide devient pâieux, puis redevient fluide vers 250°. Pulvérisé à cette dernière température, 1l donne des goutteleites sphériques de la consistance d’un verre, transparentes et ne laissant pas

passer la lumière entre nicols croisés. Au bout de plusieurs heures, le soufre cristallise et alors la lumière passe entre nicols croisés.

La pulvérisation se fait bien de la façon suivanie : dans une capsule (fig. 3), on fond du soufre; dans le soufre plonge un tube de cuivre rouge (3MM diamètre intérieur) dont l’exirémité supérieure a été travaillée de façon à réduire le diamètre du irou à 1" environ. C’est le tube par lequel le soufre montera; il sera pulvérisé par l'air sous pression arrivant par un iube long, en cuivre rouge et chauffé. Le courant d’air nécessaire à la pulvérisation ne refroidit pas ainsi exagérément le iube qui plonge dans le soufre ; par suite, le soufre ne se solidifie pas dans le tube.

Les granules ainsi formés sont dirigés dans une boîe, dont la base est percée d’un irou d’aiguille.

La grosseur des granules varie, évidemment, avec la vitesse du courant d’air et avec la température à laquelle se fait la pulvérisation.

19. Choix du liquide. — Il fallait un liquide de densité R. 3

inférieure à 2, de faible tension superficielle et dans lequel le soufre fût pratiquement insoluble.

L'eau est à rejeter, parce qu’elle retient à sa surface une grande parie des grains; il est exirêmement difficile, presque impossible, d’avoir une surface d’eau propre : il y a toujours de l’huile à la surface. J'avais pensé au pétrole : la surface en est propre et des essais m'ont montré que les granules en traversaient très facilement la surface. Mais le pétrole, même le plus raffiné qu’on puisse trouver, contient toujours des particules en suspension qu'il est impossible d'enlever. De plus, sa belle fluorescence gêne pour l’observation, et je n’ai pu arriver à éliminer les courants de convection.

J'ai trouvé que le xylol convenait parfaitement : sa surface est propre, sa tension superficielle est faible, et une sphère qui touche la surface tombe immédiatement dans le liquide.

Le soufre est bien un peu soluble dans le xylol (environ 3 pour 100), mais ce n’est pas très gênant ; on fait une soluüon saturée de soufre dans le xylol en agitant de la fleur de soufre dans du xylol et en l’abandonnant au repos, pendant plusieurs jours, à la température à laquelle on doit faire des mesures. Le liquide, décanté, ne paraît pas contenir de pariicules ultramicroscopiques en suspension.

20. Courants de convection. — Le xylol est placé dans une cuve à faces parallèles (3m de côté à l’intérieur, 2°" de hauteur). Pour éviter les courants de convection, il faui maintenir uniforme la tempéraïure du liquide, et pour cela isoler thermiquement ceiie cuve. On la met à l’intérieur d'une cavité creusée dans un gros bloc cylindrique en