SUR L'EFFET HALL DANS LES GAZ DE LA FLAMME
Par Erigh MARX.
Traduit de rtUemtnd par H. BUISSON.
Physikalische Zeitachrift, t. II, 1901, p. /»i2.
L'hypothèse conveclive de la conductibilité métallique, qui fournit une représentation simple du phénomène de Hall dans les métaux à l'aide des forces pondéromotrices, a conduit plusieurs observateurs à demander au phénomène de Hall, dans un cas bien établi de conduction par convection, la vérification expérimentale de la relation qui existe entre les mobilités des ions positifs et négatifs, m, c, l'inten-
mm
sué du champ magnétique H, le gradient de potentiel - et le champ
e z Cetle relation est
résultant, -» perpendiculaire au champ primaire.
TT = consi. =
Avec les solutions aqueuses, il n'est pas possible de vérifier celte 'onnule^ parce que l'efi'et obtenu est à la limite des observations.
Pour les gaz, Boitzmann (*) a donné une preuve qualitative; mais quantitativement ce n'est possible, par suite de l'ignorance de la relation entre la mobilité et le champ, que si celui-ci est très faible, <^ar, pour de plus grandes chutes de potentiel, la proportionnalité entre la vitesse et la force n'a plus lieu, à cause de la faible valeur du frottement interne des gaz. Mais alors, si l'on ne prend qu'une petite force électromotrice,
(')!.. BoLTZMANN, Wied. Ann., t. XXXI, 1887, p. 789.
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qui est le champ secondaire, est si petit dans les ^az, qu'on est de nouveau à la limite de ce qu'on peut observer.
Les conditions sont beaucoup plus favorables pour une vérification quantitative de la relation citce plus haut, avec les gaz de la flamme. Dans ce cas, à cause de l'élévation de la température et par suite du frottement intérieur, on peut espérer qu'il y a proportionnalité entre la vitesse et la force, même avec une chute de potentiel de loo volts par centimètre (*). On a de plus la possibilité d'étudier l'eflet avec différents sels, en pulvérisant leurs dissolutions.
Les valeurs des mobilités peuvent se mesurer par une méthode donnée par Wilson (^).
Par suite de la brièveté de cette communication, ce qui concerne l'arrangement expérimental est renvoyé au travail décrit dans les Annalen,
L'anode doit être maintenue plus froide que la cathode, à cause de la dissociation superficielle, qui croît beaucoup avec la température; et, par suite de la faible mobilité des ions positifs par rapport aux ions négatifs, il faut maintenir une forte chute de potentiel, pour avoir un excès d'ions négatifs pénétrant dans le volume de la flamme. A ce méuie but, l'élimination d'électricité positive du volume de la flamme, était utilisée la répartition inégale des grandeurs absolues du potentiel entre les deux électrodes, la batterie étant partagée en 4-12 et — 63 éléments Clark, par une mise à la terre. L'influence d'une telle prise de terre, qui ne se fait pas sentir pour les électrolytes, peut se montrer facilement par la modification du gradient.
Une circonstance qui facilite beaucoup la mesure quantitative de l'effet Hall consiste en ceci, qu'avec la faible variation de la température de l'anode, la chute de potentiel reste constante, bien que le potentiel varie notablement autour des électrodes (').
L'auteur montre maintenant, à l'aide de résultats, que le coefficient
de rotation
est indépendant de la variation, de l'intensité du champ magnétique,
( ' ) E. Marx, Ann. der Physik, l. II, 1900, p. 7K3.
(') H. -A. W1L8ON, Phit. Trans. Boy. Soc, London, avril 1899.
(^) Marx, loc. cit., p. 807.
SUR L*EPPËT HALL DANS LES GAZ DE LA PLAMIIE. SSç)
de la chute de potentiel et de la distance des électrodes. Il indique
ensuite rapidement comment l'effet Hall dépend de la concentration
saline de la flamme; il montre que, lorsqu'il y a hydrolyse dans la
flamme, on peut conclure, aussi bien de la chute de potentiel dans la
flamme pure comparée à celle qu'on observe dans la flamme colorée,
que de la formule qui donne la façon dont le coefficient de rotation
dépend de la concentration, que la mobilité des charges positi\es
dans la flamme pure est notablement plus faible que celle des ions
positifs dans les flammes colorées par des sels alcalins.
On peut alors comparer les nombres obtenus comme coefficients de rotation avec une différence de potentiel de ^5 éléments Clark, avec ceux qu'on calcule d'après les valeurs des mobilités, si l'on montre qu'il n'y avait pas accélération des ions. T^es chutes de potentiel qui existent aux électrodes en conséquence du courant de saturation sont telles que la limite calculée de lo volts par millimètre est dépassée; la valeur des accélérations des ions qui en résulte peut s'obtenir en employant une force électromotrice assez faible pour que cette limite de loo volts par centimètre ne soit pas atteinte aux électrodes. Une telle mesure est très difficile et ne peut s'exécuter qu'avec beaucoup de fatigue et de précautions, en augmentant la sensibilité des instruments de mesure; on en déduit ensuite la correction à apporter aux valeurs obtenues avec les plus fortes différences de potentiel. Les nombres ainsi corrigés sont de même ordre de grandeur, mais une fois et demie plus grands que ceux qu'on calcule d'après les mobilités.
Cette différence n'est due qu'en partie aux erreurs d'observations; en partie elle est réellement attribuable au faible degré de dissociation dans la flamme ('). Le sens et la grandeur de Teflet Hall dans les vapeurs salines qui conduisent électrolytiquement peuvent aussi se calculer d'après l'action pondéromotrice sur les ions en mouvemenl ; dans le cas souvent traité de l'efl'etHall dans les électrolytes, il résulta; qu'il ne pourra jamais être apprécié quantitativement, parce que TeH'ct auquel on doit s'attendre est environ un million de fois plus petit. L'auteur arrive ensuite à la réciproque de l'eH'et, dont il a déjà été question dans ce recueil (^), et mentionne brièvement une règle empirique qui en résulte pour l'efl'et Hall dans les sels alcalins.
(') !jk. cit., p. 821 Pi Arrhenius, Wied. Ann.. t. XLII, 1891, p. 66. (') E. Marx, Phys. Zeitschr.j t. I, 1900, p. 374.
