PAR LES CHOCS DES IONS CHARGÉS NÉGATIVEMENT

Par John-S. TOWNSEND et P.-J. KIUKBY. Extraits traduits de l'anglais par M. MOULIN.

Philosophical Magazine, t. I, 1901, p. 63o à 64a.

Après avoir donné une série de résultats d'expériences faites sur Thydrogène et Tacide carbonique par la méthode précédemment employée pour l'air, résultats dont les Tableaux suivants donnent un aperçu, les auteurs indiquent un raisonnement simple qui permet d'établir la formule qui relie a à /? et à X :

Hydrogène {distance des plateaux : 5"", 5).

Pressions.

en volts-cm.

Acide carbonique {distance des plateaux : 5"").

Pressions.

en volts-cm.

io32

83oo

En traversant le gaz sous l'influence d'un champ électrique, un ion fait un certain nombre de collisions avec les molécules, les vitesses au moment du

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choc dépendant des libres parcours. Les conditions du choc varieront «j: différentes manières et ces chocs pourront être considérés comme étant dr différents types. Dans quelques cas, le choc aura pour effet de produire desi nouveaux ions : un positif et un négatif. Cherchons l'effet d*un accrois*€in€nt. dans la même proportion, de la pression et du champ sur la valeur de 2, f^ir nous considérerons comme étant une fonction inconnue de/? et de X.

Quand/) augmente et prend la valeur zxp^ le nombre total de colli^i'.*» par centimètre sera accru dans le rapport z et tous les libres parcours diminueront dans le même rapport; un champ 3 x X agissant le long des libre* parcours ainsi diminués, produira le même effet que le champ X agissant \t long des libres parcours initiaux. Le type de la collision ne sera donc pasakë.t et le seul effet de l'augmentation de/? et de X sera d'augmenter, dans le rapport 5, le nombre de collisions par centimètre d'un type déterminé. En particLlier, les chocs qui produisent de nouveaux ions seront accrus dans le rappc-rt;.

La relation entre les trois variables a, /? et X doit donc être telle que, lorsque/? et X varient dans le même rapport, une variation semblable >e prt*duise pour a. En général, si a = <ï>(X, /?), on aura

^a = *(zX, ^/?) et 5*(X, /?) = <ï>(5X, 5/?), 4> est donc de la forme

et Ton a

Cette équation ne fait intervenir aucune hypothèse sur les vitesses des ion^ avant ou après le choc. Si nous prenons les valeurs de n pour une pressioo

donnée et si nous traçons une courbe de coordonnées — et -> son équation

P P serdiy =f(T)j la même pour toutes les pressions.

Les figures 1 et 2 représentent ces courbes pour Thydrogènc et le gai

carbonique à deux échelles différentes. La constante /i© qui représente le

nombre d ions produits par la radiation a été déterminée, pour les presji**»^

élevées, au moyen des courbes. Pour les pressions faibles, les auteurs prè-

fèrent tirer fiq de l'équation /i = n© — ^ — > connaissant d'après les expe-

riences précédentes le rapport — qui correspond à un champ X et en déterminant n pour ce champ (80 volts par cenlimèlre), la détermination directe de no conduisant à employer des champs trop faibles. Les valeurs maxi»*

obtenues pour - sont 11, 5 pour l'hydrogène et 29 pour CO- (').

(*) Des déterminations plus précises des valeurs de — corrcspontlant aoipl»^

grandes valeurs de — ont été obtenues plus tard par des observations sur li coadt*tibililé produite par la lumière ultra-violette. {Note de VauUur.)

CONDUCTIBILITÉ PRODUITE PAR LES CHOCS DES IONS CHARGÉS NÉ6ATIVE1IBNT. 978

Les résultats, auxquels nous sommes arrivés, nous permettent de comparer les chemins libres moyens des ions avec ceux des molé-

Kig. 1.

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cules. Nous avons trouvé qu'un ion négatif fait 1 1,5 collisions par centimètre dans l'hydrogène à la pression de i"*" et 29 collisions par

Fig. a.

centimètre dans l'acide carbonique à la même pression. Les chemins libres moyens à cette pression sont donc les inverses de ces nombres.