DE L'ESPACE OBSCUR ET DE LA COLONNE POSITIVE

Par J.-J, THOMSON.

Traduit de l'anglais par M. MOULIN.

Philosophical Magazine, t. 1, 1901, p. 36 1 à 877.

M. J.-J. Thomson expose d'abord dans cette Note des recherches qu41 avait primitivemeut entreprises pour essayer de voir si quelque radiation analogue aux rayons Runtgen prend naissance à la surface de la cathode ou de l'anode, ccsi-à-dire aux endroits où la décharge passe du gaz au métal.

lise servait à cel effet d'un tube contenant d'un côté une électrode (disque <1 aluminium) et fermé à l'extrémité opposée par une plaque de laiton percée <I ouvertures obturées par une feuille d'aluminium très mince (o''"',ooo43). Derrière ces ouvertures se trouvait un disque métallique relié à l'électromètre. l^ns certaines circonstances, ce disque, préalablement chargé, se décharge conjme il Taurait fait sous l'influence de rayons Ronlgen; de plus, une plaque phoioj^aphique placée derrière les fenêtres est impressionnée.

Même quand la pression dans le tube est plus grande que dans les tubes à •^vons Huntgcn, il sort, dans certains cas, par les fenêtres une radiation très *^sorbable et qui possède des propriétés analogues à celle des précédents. La '^diaiion prend naissance à l'endroit où la gaine cathodique atteint une surface ''^^tallique : quand les fenêtres étaient employées comme cathode et que la «*ine sV'tendait jusqu'à l'anode, la source de ces rayons était l'anode.

Ln deuxième tube a été construit de façon que la fenêtre, qui n'était plus 'ïiployée comme électrode, puisse se déplacer dans la lueur négative, la seconde Itrctrode (anode) étant placée dans un tube latéral. Cet appareil a montré que * radiation qui produit la décharge du disque relié à l'électromètre n'est pas ue à la luminosité de la gaine, mais au choc contre les fenêtres des particules lectrisées négativement qui viennent de la cathode. De plu<, la décharge t'Oit d'abord quand on approche la fenêtre de la cathode, puis diminue rapi-

^An i.-i. TVOSSOK

^ii:bri 4 !>» en -filfî irm-* 4»s« r<*f>ac« sombre où cette déckarsc est ^f:HiuTvtmw^:Lr nui»» >> &K^>^r »<w?»:*fliène a été étudié d'une aaii^fv pin ^rr'ti'**? 4 .'4iftf( t 1.1 4(ic7» txj>f MM &e<)iiel U fenêtre était pnti<pMe da» n r..ii>t ia^'^r^ a^a^^tnair ÊèOïf bf taJbiif a décharge et était placée entre nne aao^ ^ ikmtt <aca«>i*t ifi(:iia& ««r é% mtttmrt. cathode dont on pouvait faire \wna U di-^LtoK^ a 'a f'm^cr*^ <?« a,£Ê«saBt «vr le niveau du mercure.

L» r^iûcivMi pr'ri^fALftac (>«$ le!§ caractères de rayons Rônt^n extraoràaair^^m^nt p«« p«?afftraat». il parait Wsitime de supposer qu^ils sont prodaiis pi k ch«x T >«cre La i^iwètrt ^kt* c*>rp«scfiles de la gaine qui se meuvent rehtifem^nt kotent^nt. Llnt«m«îte de b d<-char^e mesure donc Ténergie de ces corpaçcuJe* et le^ rémliats «>bte*«5 soatrent que cette énergie, petite dans l'e^pare obscur catK««iN|ue.or:*ît rapidement jusqu'à un maximum qui a lies à la Unité de la zaine né^tive. dèen^H plus lentement et s'annule pratiquement à h limite p«r»itjve de cette saine.

On peut e\pliq«eT ces phênouièBes en se basant sur le fait que de aoaveni ion^ peuvent être produits dans le gaz par le choc, contre les molécaks <h gaz. d'ions mis en mouvement par le champ. L*auteur avait d*aillears éna précédemment celte hvpothèse i Phii. Mag.y t. I, p. 278) qui fut ensuite ONh firmée par les expériences du professeur Townsend (Phii. Maf^.^ fév. 1901^ Ces expériences ont montré que le corpuscule négatif est, dans un chaai^n agent ilionisation plus efficace que Tion positif.

Ces faits étant établis, le professeur J.-J. Thomson donne une théorie des phénomènes qui se présentent dans les tubes à vide.

Considérons d*abord le nombre d'ions produits par seconde et par unité de volume du gai. Ces ions sont produits par le choc des corpuscules contre les molécules du gaz et, comme l'ionisation d*iiii€ molécule demande une quantité d'ënergie finie, si l'énergie des co^ puscules n'excède pas une certaine valeur, il n'y aura pas ionisation. Si, au contraire, Ténergie surpasse cette valeur critique, Tionisatioû aura Heu pour une certaine fraction du nombre total des collisions, celte fraction augmentant avec l'énergie cinétique que possèdent les particules.

L'énergie cinétique moyenne des corpuscules, quand il n'eiislc aucun champ, est, en supposant que les corpuscules se comportent comme un gaz, la même que l'énergie cinétique moyenne des molécules d'un gaz quelconque à la même température. Toutefois, dans un champ électrique, les corpuscules, sous l'action de forces de l'ordre de celles qui se présentent dans les tubes à vide, acquièrent des vitesses qui sont grandes par rapport à leur \itesse moyenne en l'absence de champ électrique. De la sorte, dans ces tubes, l'énergie du corpuscule est pratiquement égale à celle qui lui a été communiquée par le champ. Si, maintenant. X est le champ électrique, a le chemin libre moyen d'un corpuscule, l'énergie cinétique movenne