GAZ

faits connu . mprendre, par exemple,

pourquoi il existe des espaces brillants ou obscur.en certaines régions. M. Pellat, particulièrement, a donné plusieurs démonstrations expérimentales de cette concordance entre la théorie et les faits qu'il a adroitement observés.

Aussi bien, dans toutes les circonstances où apparaissent -. leur formation a sans doute

été provoquée par un mécanisme analogue à celui du choc. Les rayon? X. s'ils sont altribuables à de brusquas variations dais l'éther, c'est-à-dire à une variation des deux vecteurs de Hertz, produisent eux-mêmes dans l'atome une sorte d'impulsion électrique qui le scinde en deux fragments électrisés : le centre positif, qui est de la grosseur de la molécule elle-même, le centre négatif constitué par un électron mille fois plus petit; autour de ces deux centres viennent, à la température ordinaire, s'agglomérer par attraction d'autres molécules et, ainsi, se constituent les ions dont les propriétés viennent d'être étudiées.

g 4. - LES ÉLECTRONS DANS LES MÉTAUX.

Le succès de l'hypothèse des ions, lorsqu'il s'agit d'interpréter la conductibilité des électrolytes et celle des gaz, a suggéré le désir d'essayer une hypothèse semblable pour représenter la cond:: bilité ordinaire des métaux.

On est ainsi amené à des conceptions qui, de prime abord, paraissent assez audacieuses parce qu'elles sont fort contraires à nos habitudes. 11 ne faut pas cependant les rejeter pour une telle raison ; certes la dissociation électrolytique semblait, dans le début, au moins aussi étrange, elle a fini

240 LA PIITSIQUE MODERNE

cependant par s'imposer, et nous ne saurions plus guère aujourd'hui nous passer de l'image qu'elle nous fournit.

L'idée que la conductibilité des métaux n'est pas essentiellement différente de celle des liquides électrolytiques ou des gaz, en ce sens que le passage du courant est lié au transport de petites particules électrisées, remonte déjà loin ; elle a été énoncée par W. Weber, développée ensuite par Giese, mais elle n'a pris son véritable sens qu'à la suite des découvertes récentes; ce sont les travaux de Riecke, puis deDrude, et surtout de J.-J. Thomson, qui ont permis de lui donner une forme acceptable; tous ces essais se rattachent, d'ailleurs, à la théorie générale de Lorentz, que l'on étudiera plus loin.

On admettra que les atomes métalliques peuvent, comme la molécule saline dans une dissolution, se dissocier partiellement; les électrons, beaucoup plus petits que les atiomes, peuvent se mouvoir à travers l'édifice, considérable pour eux, que constitue cet atome dont ils viennent d'être détachés; on peut les comparer aux molécules d'un gaz qui serait enfermé dans un corps poreux. Dans les conditions ordinaires, malgré la grande vitesse dont ils sont animés, ils ne peuvent parcourir de grandes distances, parce que, après un très court trajet, ils trouvent leur chemin barré par un atome matériel; ils ont à subir des chocs innombrables qui les rejettent tantôt dans une direction, tantôt dans une autre; le passage d'un courant serait une sorte d'écoulement de ces électrons dans un sens déterminé; cet écoulement électrique n'entraîne, d'ailleurs, aucune modification

dans le milieu matériel traversé, puisque chaque électron qui disparaît en un point est remplacé par un autre qui apparaît aussitôt et que, dans tous les métaux, les électrons sont identiques.

Cette hypothèse amène à prévoir certains faits que l'expérience confirme : ainsi J.-J. Thomson démontre que si, dans certaines conditions, un conducteur est placé dans un champ magnétique, les ions doivent décrire une 'cycloïde, leur chemin est ainsi allongé et la résistance électrique doit croître ; si le champ est dans la direction du déplacement, ils décrivent des hélices autour des lignes de force, et la résistance est encore augmentée, mais dans d'autres proportions. Divers expérimentateurs ont pu constater des phénomènes de ce genre dans différentes substances.

Depuis longtemps, Ton a remarqué qu'il existe une relation entre la conductibilité calorifique et la conductibilité électrique; le rapport de ces deux conductibilités est sensiblement le même pour tous les métaux. La théorie actuelle conduit à démontrer simplement qu'il en doit bien être ainsi; djla conductibilité calorifique serait due, en effet, à un échange des électrons entre la région chaude et la région froide, les électrons chauds, ayant une vitesse plus grande et, par suite, une énergie plus considérable; les échanges calorifiques obéissent donc à des lois semblables à celles qui régissent les échanges électriques ; le calcul conduit même aux valeurs exactes que les mesures ont fourni.

De même, M. Hesehus explique comment se produit Télectrisation au contact par la tendance qu'auraient les corps à égaliser leurs propriétés

superficielles au moyen d'un transport d'élec Irons, et M. Jeans fait voir que l'on retrouverait les lois bien connues de la distribution sur les corps conducteurs en équilibro électrostatique.

Un métal peut, en effet, être électrisé, c'est-àdire contenir un excès positif ou négatif d'électrons qui ne sauraient le quitter facile ment, dans les conditions ordinaires; pour les faire sortir, il faudrait dépenser un travail appréciable, à cause de l'énorme différence des pouvoirs inducteurs spécifiques du métal et du milieu isolant où il est plongé.

Toutefois, les électrons qui posséderaient, en arrivant à la surface du métal, une énergie cinétique supérieure à ce travail pourraient être projetés au dehors ; ils se dégageraient comme une vapeur s'échappe d'un liquide ; or, le nombre de ces électrons rapides, d'abord très faible, croît, d'après la théorie cinétique, lorsque la température vient à s'élever et Ton doit, par suite, s'attendre à ce qu'un fil chauffé émette des électrons, c'est-à-dire perde de l'électricité négative, et envoie, dans les milieux environnants, des. centres électrisés capables de produire des phénomènes d'ionisation.

Edison avait, en 1884, montré que, du filament d'une lampe à incandescence, s'échappent des charges électriques négatives ; depuis lors, Richardson et J .-J. Thomson ont étudié des phénomènes aria logues; cette émission est un phénomène très général qui joue, sans doute, un rôle considérabl-e dans la physique cosmique; M. Arrhénius explique, par exemple, les aurores po]aires par l'action de corpuscules semblables ^mis par le soleil.

Dans d'autres phénomènes, il semble bien qu'on se trouve en présence d'une émission non d'électrons négatifs, mais d'ions positifs ; ainsi, quand on chauffe un Cl, non plus dans le vide, mais dans un gaz, le fil commence par électriser positivement les corps voisins.

J.-J. Thomson a mesuré la masse de ces ions positifs et la trouve considérable, 150 fois environ celle d'un atome d'hydrogène, quelques-uns sont encore plus gros, ils constituent presque un véritable grain de poussière; sans doute on rencontre ici les phénomènes de désagrégation qu'éprouvent Les métaux chauffés au rouge.