III. - PHÉNOMÈNES ÉLEGTROGAPILL AIRES

i23. - TRAVAUX DE H. LIPPHANN.

Les phénomènes dont nous allons nous occuper maintenant, et qui ont donné naissance au plus remarquable instrument de mesure que les électriciens aient à leur disposition, l' électromètre capillaire, relient la polarisation des électrodes aux phénomènes capillaires.

On est, comme nous l'avons vu, en droit de supposer que la polarisation des électrodes en modifie la surface pendant qu'une certaine quantité d'énergie est absorbée de ce chef.

Mais on peut modifier la surface d'un liquide avec absorption d'énergie, en produisant à cette surface un phénomène capillaire, qui, comme nous l'avons vu, altère la forme de la surface dans un tube étroit et la rend concave ou convexe suivant le cas, et selon la valeur de la constante capillaire du liquide considéré.

Si donc on pouvait modifier cette constante capillaire à volonté, cela équivaudrait à modifier la courbure de la surface de contact de l'électrode et du liquide. C'est ce qu'a fait M. Lippmann. Nous allons rappeler ici l'expérience fondamentale qu'il a instituée au début de ses travaux sur ce sujet.

Il a pris un tube deux fois recourbé, AMD {^fig- i33), formé d'un entonnoir cylindrique A suivi d'une portion capillaire MD, la branche D plongeait dans un réservoir B contenant du mercure surmonté d'eau acidulée E; la section du tube 6 était extrêmement grande relativement à celle du tube M. Cela fait, il a rempli le tube AMD de mercure jusqu'en M, puis d'eau acidulée de M en D, et il a mis le mercure A en communication avec le pôle négatif

Fig. i33.

ÉLECTROLYSE. 217

d'une pile dont le pôle positif communiquait avec le mercure B. II a vu aussitôt le mercure baisser en M, dans le tube capillaire.

L'explication du phénomène se déduit de l'élude de la polarisation : si la force électromotrice de la pile est trop faible pour électrolyser l'eau acidulée, il faut fournir une certaine dose d'énergie pour polariser la petite surface M, tandis que la grande surface B ne se polarise pas sensiblement. D'ailleurs, le tube M étant très fin et mouillé par l'eau acidulée, la courbure du ménisque est toujours hémisphérique. Puisqu'il y a dénivellation sous l'iniluence de la pile, nous sommes conduits à admettre que la constante capillaire augmente avec la différence de potentiels, c'est-à-dire avec la force électromotrice de polarisation. Le ménisque M remonte d'ailleurs à son niveau primitif si l'on met le mercure A et le mercure B au même potentiel en mettant en contact les électrodes a et b,

M. Lippmann a constaté ainsi que la constante capillaire augmente avec la force électromotrice de polarisation jusqu'à ce que celle-ci atteigne la valeur de o^°^',9 î ^^ ^st alors 1,47 en prenant pour unité la constante capillaire quand il n'y a aucun phénomène électrique en jeu. Après ce maximum, elle décroît; mais il n'est pas possible de l'étudier quand la force électromotrice dépasse 2 volts, parce que l'eau acidulée se décompose.

En prenant un tube large {Jig> i34), R. communiquant latéralement avec deux tubes capillaires dans lesquels deux liquides conducteurs différents E, E' sont en contact avec du mercure, M. Lippmann a remarqué que les ménisques dans les tubes T et T' ne sont plus dans le même plan horizontal, mais qu'ils y reviennent dès qu'on met les deux liquides au même potentiel par un fil de platine.

Si donc la constante capillaire est fonction de la force électromotrice de polarisation, nous pouvons admettre que cette fonc-

2l8 ÉLECTRICITÉ DYNAMIQUE.

tion est la même pour les différents liquides en contact avec le mercure.

M. Lippmann a mis en évidence, par une expérience très élégante, la réversibilité de ces phénomènes. Si cette réversibilité existe, une variation de la surface ou une modification de son état doit faire naître une force électromotrice.

Pour le montrer, il a pris un entonnoir étiré en pointe A (^fig. i35), contenant du mercure; la pointe plongeait dans l'eau

Fig. il\.

Fig. i35.

acidulée qui surmontait du mercure B placé dans un récipient inférieur; des prises de courant a et ^ permettaient d'évaluer la différence des potentiels entre AetB. Chaque goutte qui coule de \ vers B augmente la surface de contact en A et, par suite, détermine l'éleclrisation de A. Quand elle disparait en B, il y a diminution de la surface de contact, et électrisation de B en sens inverse.

L'énergie dépensée ici est fournie par la chute des gouttes de mercure.