DE L'INFLUENCE D'UN AIMANT

SUR LES DÉCHilRGES ÉLECTRIQUES DANS LES GAZ RARÉFIÉS,

Par PLtîCKER.

Extraits traduits de rallemand par H. BÉNARD.

Pogg. Ann., t. C!IÏ, i858, p. 89-107.

§ 19. Nous allons nous occupera présent d^une nouvelle catégorie de phénomènes que j'ai observés en plaçant au voisinage des pôles d'un électro-aimant l'extrémité cathodique d'un tube de forme convenable, dans le but de soumettre à l'influence de l'aimant la lueur qui se produit à la cathode (*) et qui est séparée de la colonne positive par l'espace obscur. Pour bien observer ces phénomènes , il est indispensable que la cathode pénètre assez profondément à l'intérieur du tube, et que celui-ci soit suffisamment large à son extrémité cathodique.

§ 20. J'ai d'abord employé dans ce but {Jig» i) un tube cylin-

Fig. 1.

drique de i*^"* de diamètre aux extrémités duquel étaient soudées deux sphères de verre de 3''°*, 5 de diamrtre. La longueur totale du tube était de 25*^'". Les électrodes, en platine, pénétraient respectivement jusqu'au centre de chacune des sphères. L'électro-aimanl était muni

(') On a adopté les dénignaiions actuelles en traduisant Wàrmepol par cathode, Licfitpol par anode, Lichtstrom par lumière ou colonne positive^ etc.

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de deux pièces polaires ayant comme section un carré de 7*^" décote; leurs surfaces terminales, situées en regard Tune de l'autre, avaient leurs arêtes arrondies et portaient, vissées en leur milieu, deux pointes coniques émoussées ayant leur axe commun horizontal. La sphère qui terminait le tube du côté de la cathode était placée au voisinage des pointes polaires de façon que le tube, pénétrant entre ces deux pointes, fût orienté horizontalement avec son axe situé dans Téquateur du champ magnétique.

Avant l'excitation du champ magnétique, une lueur violette diffuse était répandue dans toute la sphère, lueur entourée d'une lumière vert pâle, qui semblait former une couche mince adhérente au verre lui-même. Après la production du champ magnétique, la lumière diffuse violacée se rassemblait en un disque plan, horizontal, ayant la forme d'une demi-lune, uniformément lumineux et limité nettement du côté du tube par un arc à peu près circulaire; cet arc de cercle tournait sa concavité du côté de l'anode et passait, en son milieu, par l'extrémité du fil de platine constituant la cathode. Ce disque était bordé, de l'autre côté, par une bande étroite d'un beau vert clair, adhérente au verre. D'autre part, la colonne lumineuse, rouge dans les régions éloignées des pôles et présentant déjà bien l'espace obscur, mais colorée en violet clair dans les régions plus voisines des pôles, se terminait en pointe à la sortie du tube cylindrique; cette pointe, qui pénétrait dans la sphère, était tournée vers le bas; quand on permutait les pôles de l'électro-aimant, le phénomène restait absolument identique, si ce n'est que cette pointe, formant l'extrémité de la colonne lumineuse positive, était tournée vers le haut et non plus vers le bas.

§ 21. Si maintenant le tube était placé comme l'indique la figure 2,

Fig. 2.

c'est-à-dire encore horizontal et situé dans l'équateur du champ magnétique, mais la partie cylindrique ne pénétrant plus entre les deux

568 PLÏ'CKER.

pôles de l'électro-aiinanl, les pointes terminant ces pôles étant d'ailleurs encore au contact de la sphère, le phénomène restait identique, avec cette seule différence que le disque plan violacé, toujours bordé d'une bande verte contiguë au verre de Tampoule sphérique, était limité à présent du côté du tube par un arc de cercle tournant sa convexité du côté de Fanode; du reste, cet arc de cercle passait encore, en son milieu, par l'extrémité de la cathode de platine.

§ 22. Les deux pièces polaires de l'électro-aimant étaient ensuite écartées juste assez pour que la sphère pût être amenée entre les deux

Kig. 3.

pointes. Le tube ayant toujours même orientation, la ligne joignant les deux pointes polaires passait, cette fois-ci, par le centre de la sphère, et par suite aussi par l'extrémité de l'électrode. Après excitation du champ magnétique,, le disque, qui se formait comme dans les deux cas précédents, était limité par ce diamètre de l'ampoule sphérique coïncidant avec l'axe du champ magnétique; d'ailleurs, comme précédemment, ce disque était bordé d'une bande d'un beau vert en tous les points où il touchait la paroi de verre; il présentait nettement une concentration plus intense de lumière au voisinage du diamètre axial, ce qui n'avait pas été observé dans les deux cas précédents.

Dans les deux derniers cas, comme dans le premier, après la permutation des pôles magnétiques, le même aspect du phénomène se reproduisait au bout d'un certain temps, du moins en ce qui concerne le disque.

§ 23. Quand on avait excité le champ magnétique, la lumière violette répandue dans toute la sphère entourant la cathode allait se réunir lentement en un disque plan; pendant cette transformation, la lumière tournait autour de la ligne des pôles de l'électro-aimant. Cette rotation s'effectuait dans le même sens que celui des courants d'Am-

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pèFe dans les pôles de rélectro-aimant. Si Ton venait à supprimer le c4iamp magnétique, la lueur cathodique se mettait à tourner en sens contraire. Ce mouvement de rotation était plus rapide lorsqu'on permutait les pôles de Téleclro-aimant. Quand le champ magnétique était établi pour la première fois, le sens des courants d'Ampère déterminait le sens de la rotation; une nouvelle permutation produisait une rotation de sens inverse. La figure 3 indique par une flèche le sens de cette rotation; les pcMes de l'électro-aimant sont distingués par les lettres N et S.

§ 24. Si, enfin {fiin^ 4)? ^^out en laissant le tube et la sphère qui le terminait dans la position qui vient d'être décrite, on enlevait l'armature de fer doux de l'une des deux bobines de l'électro-aimant, le

Fig. 4.

disque lumineux horizontal restait, comme auparavant, limité d'un côté par le diamètre coïncidant avec l'axe du champ magnétique, mais la lueur violacée était plus intense dans le voisinage de la pointe polaire laissée en place; de plus, la bande vert pâle bordant le disque du côté du verre était un peu plus large et un peu moins lumineuse vers l'extrémité du diamètre axial la plus éloignée de l'armature conique unique laissée en place.

§ 2o. Il va sans dire que si, dans tous les cas précédents, on faisait tourner le tube autour de la ligne des pôles, le disque lumineux, tout en conservant sa forme, tournait en même temps, lui aussi, autour du même axe.

§ 26. Si le tube, tout en restant horizontal, était déplacé verticalement de haut en bas dans le plan équatorial du champ magnétique, jusqu'à ce que les parois de la sphère vinssent au contact des pointes polaires [celles-ci présentant un intervalle inférieur au diamètre de

570 PLUCKER.

la sphère, comme dans les deux premiers cas étudiés] ('), le disque plan obtenu jusqu'à présent était remplacé par une surface en forme de voûte [concave vers le bas, c'est-à-dire] s'a baissant à partir du conducteur de platine constituant la cathode, des deux côtés de celle-ci. En rapprochant davantage les pôles de l'électro-aimant, la courbure de cette surface augmentait.

§ 27. Si l'on considère l'ensemble des phénomènes décrits dans les paragraphes précédents, on est forcé de concevoir les divers plans ou surfaces courbes sur lesquels se concentre la lueur diffuse répandue dans le voisinage de la cathode comme /brutes de lianes lumineuses qui partent de chacun des points de V électrode négative et qui coïncident avec les lignes [de force] magnétique [passant par ces points] ('').

§ 28. Cette façon d'envisager les phénomènes est confirmée par le fait suivant : si l'on remplace les armatures de fer doux à pièces polaires coniques par deux pièces polaires parallélépipédiques (longueur 19"^*", largeur 6*"", 8, hauteur 2*^"') reposant par leurs faces les plus étendues sur l'électro-aimant, et si Ton répète les deux premières expériences donnant un disque lumineux limité par un arc de cercle concave ou convexe du côté de l'anode, suivant le cas [mais toujours concave du côté de la ligne des pôles de l'électro-aimant], on obtient une courbure de l'arc de cercle d'autant plus prononcée que l'extrémité de la cathode est plus près des armatures.

§ 29. Si l'on se sert, comme dans la première série de recherches (3), de deux pièces polaires massives [présentant un très mince entrefer et terminées à leur partie supérieure par deux larges surfaces planes situées dans le même plan horizontal], on obtient encore une confirmation de cette manière de voir, autant qu'on peut juger de la distribution compliquée des lignes de force magnétique : le tube restant toujours dans le plan équatorial, si l'on place l'ampoule cathodique au-dessus de la région de plus grande force magnétique, la

(*) C'esl-à-dire si Taxe du tube, horizonial, était situé au-dessus de la ligne des p6les, celle-ci étant horizontale et de direction perpendiculaire à Taxe du tube.

Note du traducteur,)

(-) Les italiques sont de PiOcker, ici et dans ce qui suit. Le texte porte par lapsus, en deux endroits, positive au lieu de négative. {JVote du traducteur.)

(^) Partie du Mémoire non traduite.