CIRCONSTANCES OU SE PRODUISENT LES IONS

fi est très rare que dans une masse gazeuse n'existent pas quelques ions ; ils ont pu être formés sous l'influence de causes multiples, car si qous avons parlé, tout d'abord, de l'ionisation par «s rayons X pour préciser notre étude et noua

placer dans un cas bien déterminé, nous ne devons pas cependant donner à penser que le phénomène est particulier à ces rayons.

Il est au contraire fort général ; l'ionisation se produit aussi bien par les rayons cathodiques, par les radiations émises par les corps radio-actifs, par les rayons ultra-violets, par réchauffement jusqu'à une température élevée, par certaines actions chimiques, enfin par le choc des ions déjà existant sur les molécules neutres.

En ces dernières années, ces questions nouvelles ont été l'objet de travaux multiples, et l'on n'a pas su toujours éviter quelques confusions; des conclusions générales peuvent cependant se dégager.

L'ionisation par les flammes, en particulier, est assez bien connue ; pour qu'elle se produise spontanément, il semble qu'il faut à la fois une température assez élevée et une action chimique dans ie gaz.

D'après If. Moreau, l'ionisation est très marquée quand la flamme contient la vapeur d'un sel alcalin ou alcalino-terreux, beaucoup moins quand celle-ci renferme d'autres sels. Arrhénius, M. Wilson, M. Moreau ont étudié toutes les circonstances du phénomène ; il semble bien qu'il y a une analogie assez étroite entre ce qui se passe tout d'abord dans les vapeurs salines et ce que l'on constate dans les électrolytes liquides ; il se produirait, à partir d'une certaine température, une dissociation de la molécule saline; comme l'a montré M. Moreau, dans une suite très bien conduite d»j recherches, les ions formés au voisinage 100u paraissent constitués par un centre électiisé,

de la grosseur de la molécule d'un gaz, entouré d'une dizaine de couches de molécules. On a donc affaire à des ions assez gros, mais selon M. Wilson, ce phénomène de condensation n'affecterait pas le nombre des ions que produit la dissociation. A mesure que la température s'élève, les molécules condensées autour du noyau disparaissent et, comme dans toutes les autres circonstances, l'ion négatif tend à devenir un électron, tandis que l'ion positif conserve la grosseur d'un atome.

On trouve, dans d'autres cas, des ions encore plus gros que ceux des vapeurs salines, tels sont par exemple ceux que produisent le phosphore. On a reconnu depuis longtemps que l'air, au voisinage du phosphore, devient conducteur, le fait signalé dès 1885 par Matteucci a été bien étudié par divers expérimentateurs, par exemple en 1890 par MM. Elster et Geitel ; d'autre part, en 1893, M. Barus a établi que l'approche d'un bâton de phosphore produisait la condensation de la vapeur d'eau, on est donc bien en présence d'une ionisation (4). M. Bloch est parvenu à débrouiller les phénomènes qui sont ici très complexes, il a réussi à montrer que les ions produits sont de dimensions considérables car leur vitesse, dans les mêmes conditions, est en moyenne mille fois plus faible que celle des ions dus aux rayons X.

M. Bloch a établi aussi que la conductibilité, étudiée déjà par plusieurs auteurs, des gaz récemment préparés, était analogue à celle à laquelle le t.

1. M. Schmidt soutient cependant encore que la conductibilité de l'air qui environne le phosphore ne serait pas due à une ionisation du gaz mais a une convection par les particules des acides qui entourent le phosphore.

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phoif? donne naissance, elle est intimement liée à la présence de poussières solides ou liquides très ténues que ces gaz entraînent avec eux ; les ions sont encore du même ordre de grandeur1.

Ces gros ions existent d'ailleurs, en petite quantité, dans l'atmosphère ; II. Langevin a pu en déceler la présence par des expériences directes.

Il peut arriver, et cela ne laisse pas que de compliquer singulièrement les choses, que les ions qui se meuvent au milieu des molécules matérielles, viennent, à la suite d'une collision, à produire de nouvelles scissions dans ces dernières ; d'autres ions prendront ainsi naissance, cette production sera en partie compensée par des recombinaisons entre des ions de signes opposés. Les chocs seront plus actifs dans le cas où le gaz ,st placé dans un champ et quand la pression est faible, la vitesse acquise étant alors plus grande et permettant à la force vive d'atteindre une valeur élevée ; l'énergie nécessaire à la production d'un ion est, en effet, d'après M. Rutherford et aussi d'après M. Stark, assez considérable, elle dépasse de beaucoup celle qui correspond à la décomposition électrolytique.

C'est donc dans les tubes à gaz raréfiés que cette ionisation par chocs se fera particulièrement sentir ; on trouve ainsi la raison des aspects que présentent les tubes de Geissler; en général, dans les décharges, aux électrons ém,is, comme on le verra, parla cathode, viennent #s'ajouter de nouveaux ions produits par ils molécules frappées; une discussion complète conduit à interpréter tous

1. M. de Broglie, dans des recherches remarquablement soignées, est arrivé à des résultats analogues relativement aux gaz qui ont barboté dans des liciuides.