SUR L IONISATION PAR LE CHOC DES IONS POSITIFS ET NEGATIFS

aussi sur l'ionisation par choc d'ions des deux signes. Le passage du gaz de l'élal ionisé à Tétai non ionisé demande ici un certain temps ; en même temps la forme du champ électrique se modifie. Dans une théorie des ions de la décharge électrique indépendante, j'ai donné une formule pour la grandeur de la chute de potentiel qui doit exister dans un champ électrostatique pour qu'il se produise à une électrode une décharge indépendante.

§ 5. — Constance du potentiel d'ionisation; il est indépendant de la température.

Nous devons considérer comme étant en vibration a l'intérieur du groupe atomique neutre l'électron qui en sera détaché par l'ionisation. Soit Si la somme des énergies cinétique et potentielle de la vibration. Suivant que l'accélération résultant de la vibration de l'ëlectron qui se détache est égale ou opposée à celle que lui donne l'ion qui le choque, l'ionisation sera facilitée ou rendue plus difficile par l'énergie vibratoire intérieure. Soient ei l'énergie potentielle de l'ion (énergie de l'électron détaché vis-à-vis du reste atomique positif), ai le travail d'ionisation, k un coefficient, on a

a,= k{ei±:si).

Correspondant au mouvement thermique, Si est en général difTérent d'un atome à l'autre à une température absolue moyenne T donnée; de plus il croit avec la température. Dans des limites assez éloignées, a/ peut être regardé comme indépendant de T, et constant d'un atome à l'autre, pourvu que Si{T) soit petit vis-à-vis de e/. C'est ce qui a lieu en fait. Deux choses en effet conduisent à cette conclusion au moins jusqu'à la température du rouge. Si Si était un peu grand, de l'ordre de grandeur de i volt, déjà au-dessous du rouge il devrait se produire un rayonnement électromagnétique intense des électrons négatifs avec l'énergie vibratoire Si, Ce n'est pas le cas dans la plupart des gaz et des vapeurs où ce rayonnement est faible. En second lieu, on trouve que pour la vapeur de mercure qui est monoatomique et non ionisée, le rapport caractérisant les chaleurs spécifiques est exactement celui qu'on calculerait en supposant que l'énergie intérieure de l'atome soit très petite.

D'autre part l'expérience montre que a/ est considérable. Puisque Si est très petit on peut donc en déduire que e/ est, au contraire, grand,

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el que 5/ est négligeable devant ei au moins jusqu'à la tenipéi^(uredu rouge.

A cela s'ajoute encore cette considération que la vitesse ihcrmiqM moyenne d'un ion, au moins jusqu'à la température du rouge, fsi petite vis-à-vis de celle qu'il possède lorsqu'il a librement subi le potentiel d'ionisation.

D'après cela le travail d'ionisation d'un ionisateur quelconque avisant sur un gaz (gaz métalloïdal), et, dans le cas actuel, le poleolitl d'ionisation des ions positifs et négatifs possèdent une valeur constante qui, jusqu'au rouge, est indépendante de la tempëntwe moyenne du gaz (VI, p. 5^).

En réalité G.-C. Schmidt (*) ^ montré que pour un gaz donlb pression est constante la chute de potentiel dans la colonne posilnc est indépendante de la température jusqu'au rouge; mes propres ^^ cherches (^) ont montré la même chose à la cathode du courant lumineux ; Bouty (') l'a aussi trouvé pour le potentiel initial d'une Jéchar:»' indépendante et Mac Clung (*) a établi que l'ionisation par les rajon! de Rontgen est de même indépendante de la température jusqu'à 221*.

(') G.-C. Schmidt, Ann. d. Phys., l. I, 1900, p. 633.

(') J. Stark, Ann. d. Phys., t. XII, 1903, p. 3i.

(^) E. Bouty, Comptes rendus, t. CXXXVI, 1903, p. 4o, GtJQ, 74'' *^^^'

(♦) Mac Cluno, PhiL Mag.y t. VII, 1904, p. 81.