DANS LES GAZ RARÉFIÉS

Par W. WIEN.

Extraits traduits de Tallemand par P. MASSOULIER.

Annalen der Physik und C hernie, t. LXV, 1898, p. t^\o à i\bZ.

.... Après qu'il eut été mon tré que les rayons cathodiques transportent des charges négatives, il me sembla que les rayons canaux découverts par Goldstein, qui §e propagent en arrière d'une cathode percée et qui ne sont pas sensiblement déviés par un aimant ordinaire, devaient transporter des charges positives. Mais ici l'espace dans lequel doivent se faire les observations ne pourra pas être complètement séparé du tube à décharges, parce que, en dépit de longs efforts, je n'ai pu trouver aucune substance se laissant traverser par les rayons canaux.

Une fine toile métallique a {fig* 1) fut soudée à un anneau de

Mg. 1.

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laiton en communication métallique avec la caisse à l'intérieur de laquelle eU placé le tube à décharges. A travers cette caisse, on avait mastiqué les tubes portant l'électrode c et l'anode b. Quand on prend

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a pour cathode et b pour anode, des rayons canaux partent de la toile métallique vers c; c'est seulement pour des vides très poussés qu'ils sont accompagnés de rayons cathodiques. La charge prise parc était toujours positive, même aux pressions élevées, alors que les rayons canaux n'étaient pas encore devenus visibles et avant que la cathode présentât la plus faible lueur. Au cours de toutes les expérienc(*s, le circuit présentait une coupure d'environ 2*^" afin de n'utiliser que les courants d'un seul sens.

Si la toile a est recouverte avec du papier, du mica ou un métal, toute trace d'action sur c disparaît alors que, même pour des vides peu poussés, la charge acquise par c était si grande que, à chaque interruption de la bobine d'induction, la tache de réleclromèlre quittait l'échelle.

L'approche d'un aimant du trajet des rayons canaux ne modifie ps la charge de c tant que cet aimant n'agit pas sur la décharge elle-même.

Eu introduisant dans le tube, entre l'anode et la toile, une deuxième plaque percée de trous que l'on prend pour cathode, des rayons canaux, mélangés de rayons cathodiques, se propagent au-dessus de la toile. Pour les plus fortes pressions, l'action des rayons cathodique» était prédominante, de sorte que l'on obtenait une charge négative, mais l'approche d'un aimant la diminuait beaucoup, surtout quand un diaphragme était placé sur le trajet des rayons cathodiques. Aver 'les plus faibles pressions on n'obtenait plus de rayons catliodiques, de sorte que la charge était positive. Entre les deux extrêmes, on obtenait un certain degré de vide pour lequel la charge acquise élail négative, l'action des rayons cathodiques étant prédominante, mai> devenait positive par l'approche d'un aimant qui rejetait de côté le faisceau cathodique.

Ici encore toute action sur c disparaît quand on interpose une lame de mica. Je n'ai pas pu constater de relation entre la charge de cet l'angle d'incidence des rayons canaux, ce qui n'est pas étonnant étant donnée la propagation diffuse de ces rayons.

Jusqu'ici on n'avait pas observé de déviation des rayons canaui sous l'action d'un champ électromagnétique ou électrostatique. Maintenant qu'il est démontré que ces rayons transportent des charges pi>sitivcs, on peut penser que ces déviations doivent se produire et même qu'elles doivent être de sens contraire à celles que subissent les rayons cathodiques.

J'ai pu observer facilement la déviation électrostatique : un trou de 2""" de diamètre ayant été percé dans une plaque métallique, un tube

RECHERCHES SUR LA DÉCHARGE ELECTRIQUE DANS LES GAZ RARÉFIES. Io63

de verre fut mastiqué sur chacune des faces de la lanne. Dans Tun, b {Jig» 2), une anode fut fixée par fusion; dans l'autre, c, deux élec-

Fig. 2.

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Irodes de 5*^*" de long, o*^™, 5 de large furent fixées en face Tune de l'autre à i*"", 7 de distance. Le tube fut alors disposé dans la caisse de zinc, et la lame métallique, réunie à cette caisse, fut prise comme cathode. Avec un tube pas trop évacué un petit faisceau de rajons canaux émane du trou et va produire sur le fond du tube, éloigné d'environ 9*^"*, une tache de couleur vert argenté bien connue.

Le faisceau, passant entre les électrodes et à égale distance de l'une et de l'autre, est dévié dès que ces électrodes sont reliées à une batterie d'accumulateurs à haute tension : pour une difl'érence de potentiel de 2000 volts le déplacement de la tache atteint 6""" et les rayons se rapprochent de l'électrode négative. Quand le vide est poussé assez loin, ce phénomène ne se laisse plus observer que pendant un temps très court : tant que le champ électrostatique peut être maintenu entre les électrodes, car le petit faisceau de rajons canaux augmente rapidement la conductibilité du gaz à un point tel que le courant des accumulateurs peut passer.

La déviation magnétique des rayons canaux fut moins facile à mettre en évidence : les champs intenses que fournit un électroaimant de Ruhmkorfi* agissent si énergiquement sur la décharge ellemême qu'une observation correcte devient impossible; et il est également impossible d'obtenir un long faisceau de rayons canaux, ce qui permettrait de leur appliquer le champ à quelque distance de la décharge. A la vérité, j'ai pu observer la déviation des rayons canaux sur un faisceau bien limité, avec un fort aimant ordinaire en fer à cheval ; mais elle est trop faible pour permettre des mesures, et c'est avec le dispositif suivant que je suis arrivé à réaliser ces dernières. L'électro-aimant de Ruhmkorff est muni de pièces polaires dont les

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faces terminales ont 5*" de long et !i*" de large. Les tubes de a'". 5 de diamètre sont placés entre les pôles de telle sorte que les lignes de force magnétiques soient perpendiculaires aux lignes de force élartriques qui naîtront entre les électrodes du tube c. Les deux tubes b et c déjà décrits avaient été mastiqués sur une lame de fer de i i'"*<fe diamètre et 2^'", 5 d'épaisseur percée d'un trou de 2"™ de diamètre.

Cette lame de fer est solidement assujettie entre les pôles derélectro-aimant et, immédiatement au-dessous d'elle, le tube b est enveloppé d'un cylindre de fer dont la paroi a 2*^™, 5 d'épaisseur. De cette façon, les forces magnétiques agissant sur b sont considérablement affaiblies; leur intensité peut, d'ailleurs, être estimée au moyen delà déviation que subissent les rayons cathodiques quand on prend A pour anode et a pour cathode, a éUnt relié au sol.

J'ai d'abord pu me convaincre que les rayons canaux qui se propagent en c ne sont pas influencés quand, après avoir enlevé le cjlindre de fer, on fait agir en 6, au moyen d'un aimant ordinaire, on champ au moins aussi intense que celui qui y persiste quand on fait fonctionner l'éleclro-aimant, le cylindre de fer étant remis en place.

Le cylindre de fer étant en place, on observa une déviation des rayons canaux en excitant l'électro-aimant. Cette déviation attei^ait 6™"* et était de sens contraire à celle que subissent les rayons cathodiques. Le champ magnétique, mesuré avec un galvanomètre bifilaire de Stenger, valait 3 260 C.G.S. La déviation par le champ magnétique, aussi bien que par le champ électrostatique, montre que les rayons canaux sont constitués par un mélange de radiations différentes.

Les nombres donnés ci-dessus permettent de calculer que la vitesse des rayons canaux est 3,6 x 10^ cm-sec et que le rapport de la niaïse à la charge est 3,2 x io~^.

SUR