SUR LA CONDUCTIBILITE ET LA RADIOACTIVITE DE L ATMOSPHERE. I9I

corps placé à l'inlérieur, si sa charge électrique est de même nom que celle de la cage.

Lesobservalious en montagne sont faites sur le Brocken et en divers endroits de la Suisse, en particulier à l'Observatoire du Santis.

IL-G0ITRIBUnOI8 A LA GOHHAISSAHCE DE L'ÉLECTRICITÉ ATHOSPHÉBiaUE.

PliysikalUche Zeitschrift, t. I, 1900, p. 345.

Les auteurs rappellent les travaux récents sur rionisation des gaz et précisent l'hypclhése indiquée à la fin de la Note précédente, en admettant que l'ilr atmosphérique ordinaire est lui-même légèrement ionisé. Ils rappellent etinterprétent dans ce sen<« les expériences de M. Linss.

.... Nous considérons (d'après cela) comme établi, que l'air atmosphérique est ionisé jusqu'à un certain degré. Les variations de la (léperdilion de l'électricité peuvent s'expliquer aussi bien par les différences de mobilité que par le changement du nombre des ions. L'iniluence de l'impureté de l'air est visiblement de la première espèce, l'augmentation de la dispersion de l'électricité sur les hautes montagnes nous paraît, par ce fait qu'elle dépasse de beaucoup le maximum observé en plaine, reposer sur une augmentation véritable du nombre des ions quand le niveau au-dessus de la mer s'élève. Or, si l'on peut regarder comme prouvé le fait que l'air renferme des H)ns, il est naturel d'attribuer à l'atmosphère les mêmes propriétés (ju'à l'air ionisé artificiellement.

Or les expériences (ci-dessus mentionnées) de MM. J.-J. Thomson, Zeleny, Wilson, etc. ont montré que, sous l'influence de forces électriques égales, les ions négatifs prennent une vitesse plus grande <jue les positifs. On peut aussi exprimer ceci en attribuant aux prettiersiine masse notablement plus faible. Si donc de l'air ionisé passe le long d'un conducteur isolé à l'état neutre, un ion positif et un ion ttégalif qui se trouvent dans la même position relative par rapport au conducteur subiront, il est vrai, des attractions égales vers celui-ci dans le champ induit par leur propre charge; mais, comme la masse de

non négatif est plus faible que celle de l'ion positif, il parcourra dans

19^ J. KLSTEA ET H. GEITEL.

le même temps un chemin plus long du côté du conductear. fl ainsi lui avoir cédé sa charge, pendant que Fion positif, qvi plus lentement, est entraîné par le courant d^air. D'apr» €«b conducteur entouré d^air ionisé prendra spontanémeni négative, jusqu'à ce que le champ produit par cette charge la difTérence de mobilité des ions. Des charges spontanées it ce genre prises par les conducteurs dans Tair ionisé ont été ohsenca par M. Zelenj et attribuées à la différence de mobilité des ioas^'t Si Tair parcourt V intérieur d'un conducteur, la charge peut atlebèe des valeurs bien plus élevées, puisque pour des points à rinlôicv l'action compensatrice de la charge croissante disparaît. Un cornetleur isolé à l'intérieur duquel s'écoule de l'air ionisé prendra doocpr son intérieur une charge négative continuellement croissante. Siïm pouvait éviter la perte vers le dehors et par les supports, sa cksije devrait pouvoir monter à de très hautes valeurs.

On reconnaît que la terre aussi, entourée de toute part d'air ioiiit^ doit se charger négativement. L'arrivée d'électricité négative se fcf» surtout là où le champ induit par sa charge propre ne pourra jotei^ de rôle compensateur par l'accélération des ions positifs, c'esl-ànlire aux endroits qui peuvent être regardés comme des points inténear» à la surface conductrice de la terre. C'est là surtout le cas poarle^ régions recouvertes de végétation.

Le champ électrique de la terre est nul entre les troncs des et les tiges des plantes moins élevées; là peut donc se produire ciiï|)(U*lïenienl l'extraction de l'électricité négative de l'atmosphère. A^ la charge négative ainsi prélevée et distribuée en équilibre éleclro^ staliciur sur la surface extérieure de la terre, correspond un dêôcit (le ralnios|)hcrc vn ions ncgalifs, par suite un excès d'ions positifs. Dans Tclal srationnairo ceux-ci se déplaceront au total vers la surl'ac(; (le la lerrc et y uculraliserout l'électricité négative qui s'v régéiicrc conslainnient dans la uiéme proportion. Comme on Ta remarqué plus haut, le renouvellenienl de la charge totale de la terre s'accomplit à peu pn's en loo unnules.

(loinine on voiu la charge négative constante de la terre s'explique nalurelleinent sur la base de la lh(''orie des ions, au moyen de l'arrivée ( onlinuelle d'ions n(''galirs en certains endroits (électriquement proh'^'js), arrivée (|ue contrebalance une perte produite par les ions IMinihls recueillis dans les endroits ouverts. La quantité d'électricité

(') J /hiiNv, r/ui. J/(i/k'.. i. XLVI, i8(j8, p. 137.

SUR LA CONDUCTIBILITE KT LA BADIOACTIVITB DE l'aTMOSPHÈBE. IQB

positive qui neutraliserait justement la charge de la terre, doit être cherrhëe dans l'atmosphère où elle est liée aux ions positifs, et même, comme ceux-ci sont en mouvement vers la surface de la terre, de préférence dans les couches inférieures.

On peut, d'ailleurs, aller encore plus loin et prendre en considération les variations que ce mouvement des ions vers la terre subit quand il se produit une condensation de la vapeur d'eau. INous admettons d*abord que ceci se produit au voisinage immédiat du sol. Les ions positifs qui arrivent du haut restent alors attachés à la couche nuageuse, et comme ils sont liés aux gouttelettes qui tombent, ils approchent du sol et forment une couche d'électricité positive juste au-dessus de lui. Dans cette couche, la chute de potentiel peut, suivant la grandeur de la densité électrique en volume, atteindre une valeur élevée; à la limite supérieure de la couche nuageuse elle doit diminuer rapidement dans la direction verticale.

Si une couche de nuages se trouve à une hauteur assez grande audessus de la surface de la terre, les ions positifs de la masse d'air située au-dessous peuvent arriver sans obstacle à la surface de la terre, pendant que lestions négatifs, qui se déplacent vers le haut, sont retenus à la surface qui limite inférieure ment le nuage. Ainsi se trouve diminuée l»chuie de potentiel au niveau du sol. La surface supérieure du nuage arrêtera également la inarche des ions positifs contenus dans la couche d'air supérieure et en mouvement vers le bas. Si la condensation se poursuit, la couche nuageuse inférieure produit des précipitations négatives, la couche supérieure des précipitations positives.

Ainsi s'explique sans plus le fait, que les précipitations d'eau entraînent avec elles des charges positives et négatives.

Nous allons, dans les considérations suivantes, suivre une manière devoir qui a été proposée récemment par M. J.-J. Thomson ('). Dans les expériences sur la condensation de la vapeur d'eau il s'est trouvé que la formation des nuages dans l'air ionisé négativement se produit pour une détente moindre que dans l'air contenant des ions positifs; on peut donc s'attendre à ce que, lors de la formation des otages, les gouttes d'eau s'attachent d'abord aux ions négatifs.

Un nuage qui se forme devrait, d'après cela, être regardé comme "D mélange de gouttelettes chargées négativement avec de l'air qui contient des ions positifs libres. Au moment de sa formation il ne

<')i.-J. TuoMSON, PhiL Mag,y t. XLVI. 1898, p. 53.J.

i^4 J- SLSTCA £T H. GEITKL.

pourra pas agir électriquement à Textérieur, mais il le poam q«ad les» gouttes chargées négativement se seront séparées^ dans levaMyement de chute, de Faîr positif interposé. La différence de pnifhfl électrique se produit d'après cela aux dépens de la force Ti\« desp»ticuJes qui tombent. Si l'expansion et le refroidissement de I air se poursuivent, les ions positifs eux aussi servent de nojaax de cmdensation, et les charges positives qui leur sont attachées sont ettrainées vers la terre par les chutes de pluie. Une ^alisatioa èi potentiel à Tintérieur du nuage n'est possiUe que par un proceans disruptif à cause de la faible mobilité des ions dans le nuage. GNsne le nombre des ions dans les couches d'air un peu élevées est, comne il ressortirait de nos observations dans les Alpes, plus grand qu'à la surface de la terre, on trouvera moins mystérieuse la source de qauh tités d'électricité aussi grandes que les fournit un orage.

D'après la théorie des ions la chute de potentiel doit être petite quand les ions positifs de l'air sont assez mobiles pour arriver ao oottact de la terre ; s'ils sont retenus au voisinage du sol, la ckailf it potentiel croît. Or la mobilité (et le nombre) des ions détermine tasak grandeur de la dispersion électrique; en d'autres termes la chute de potentiel doit, en générai, diminuer quand la dispersion angoMifee- Or M. Linss a déjà trouvé que la marche annuelle de coefficient i& dispersion est opposée à celle de la chute de potentiel, en ce seasqii^ la dispersion est, en moyenne, plus faible en hiver qu'en été.

Le même [)hénouiène se manifeste dans le fait publié par nou^ antérieurement que, lorsque la transparence de l'air diminue (p^^* suite aussi lorsque la conductibilité de l'air s'abaisse), toutes chsse^ égales d'ailleurs, la chute de potentiel croît ( * ).

La période diurne elle-même peut peut-être se ramener esseotiel^ — nient à une période de la clarté de l'air. Aux heures du matin, li^ plus s(Mivent brumeuses par les jours sereins, correspondent leai^ valeurs élevées du potentiel, qui s'approchent ensuite, à mesura qu'augmente la clarté de l'atmosphère, du minimum de raprè^*^ — rnidi. Pourtant ici les conditions locales doi\ent avoir une forK.^ ifilluf'fice.

(y ne théorie détaillée de l'électricité atmosphérique fondée s«-** i lofiinalion de l'air ne pourra être tentée qu*après qu'on aura rm^shcinïA*'' un r;nHi;n]blr de résultats plus riche sur les relations cb^-tj

('; i. Ki.^/Kii nt II. Gkitkl, ^ien. Ber., t. CI, 189a, p. 824.

SUR LA CONDUCTIRIUTÉ KJ LA RADIOACTIVITÉ DE L' ATMOSPHERE. i\iS

cette propriété et les autres facteurs météoFologiques; il faudra, en ^rticmlicTy 6'asfiurer jusqu'à quel point les ions de l'atmosphère, pré- •ents àsMé la nature, coïncident avec ceux que Ton produit artificiellement. Nous nous sommes seulement proposé ici de montrer qu'une 'lenftalive de ce .genre promet de réussir.

m. — SUB LA DlSliBSIOV DS L'ÉUCTBICITÉ DAMS LES MASSES D'AIR GLOSES.

H. Geitel, Phynkalische ZeiUchHft, t. Il, 1900, p. 116.

La dispersion de Télectricité à l'air libre montre, comme Elster et moi croyons Tavoir établi, des particularités, qui permettent de conclure qu'elle provient, comme les autres cas connue de conductibilité <les gaz, de la présence d'ions électriquement chargés.

A.ussi longtemps que l'air soumis à l'expérience communique avec l'atmosphère, on pouvait songer à faire dériver de celle-ci la source dt ces ions.

L'élude de la dispersion dans des masses d'air closes est donc particulièrement intéressante, car ici l'arrivée d'ions du dehors est rendue impossible. Si l'air ne possédait pas la propriété de remplacer de luimême les ions employés au transport des charges électriques, le proces«us même de la dispersion électrique devrait amener une diminuiiOQ de la conductibilité dans les espaces clos.

Les expériences connues sur la dispersion de l'électricité à l'intérieur de volumes gazeux clos, qui ont été effectuées en particulier par Coulomb, Matteucci, Warburg, ne fournissent aucune raison pour tenir ^c pareille diminution pour vraisemblable. Or, si l'on peut admettre que dans ce cas aussi le transport de l'électricité se fait par des ions, 'air atmosphérique et les autres gaz pris dans des conditions déter- '^ïuées de température et de pression devraient, en fait, avoir la pro- P'^éié de conserver leur conductibilité invariable, c'est-à-dire de '"^générer une certaine quantité d'ions libres par unité de volume. ^ *Uïportance de cette conséquence a suggéré les expériences qui vont ^^ brièveiiient;relatées.

J. ELSTKR BT H. GBITBL.

L'appareil qui a été décrit récemment dans ce joomal (*) permel d'eiïectiier avec sûreté des mesures de dispersion électrique dans les masses d'air closes. Son emploi est montré parla figure où toute Tiiislallation est représentée en section.

Sur une plaque de fer plane AB repose l'électroscope d'Exner, daju lequel, conformément à la description antérieure, la lame de séparation des feuilles d'aluminium est enchâssée à sa partie inférieureeoC dans un support en ambre (*). En haut elle porte la petite boaleK, dans le trou conique de laquelle pénètre la tige du corps cTlindriqueZ,

Kig. a.

a pai tir(lu(|iiel sr fera la déperdition. Celui-ci est entouré du cvlinAe prolecUHir KK', i\\c au support de IVIectroscope, qui est ou\ert en has, lormr «mi haut par un cou\ercle muni d'une petite ou\erturf cculrah* (). Le lont est plaeé sous une cloche de verre de 4^*^" de bioleur et 3o"" de diaiuètn» int(''rieur, à bords rodés, qui s'appuie ti nn' manirre élaiiehe sur Tassietle de fer enduite de vaseline. \ tn»%er*l* luhulure sup^'ileure de la cloehe. éjjaiement fermée hermétiquemeot. |)t''uèire une soude isolée S, dêpla<;able \erlicalemenl dans une UMlf à éloupe. Klle peut èlre abaissé*» jusqu'à toucher la base supérieanf

(') J. Ki.HTKu el II. CiKiTKL, Phys. Z^itsvhr , l. I. 1X99, p. 11 (•) J. KUitM iiuliquc dans une Note ilii iiième volume, p. ii.^, la sapehortte if"^ leinciu do rambrc sur reboiiile qui lui «1 èlo iudiquée par M. Quincke.

{yfote du tradÊKitmr.

SUR IJi COXDUCTIBILITft ET LA RAIHOACTIVITR DE L ATMOSPHERE. I97

du cylindre de dispersion, et, après charge de ce dernier, être retirée

jusqu'au-dessus de l'ouverture O. En H et H' sont placés des tubes

à robinets pour la rentrée et l'évacuation de Tair. La plaque de fer qui

sert de base et par suite aussi la cage de Télectroscope et le cylindre

protecteur sont reliés à la terre.

Pour effectuer une mesure de dispersion à l'intérieur de la cloche on abaisse la sonde S jusqu'au contact du cylindre Z, on charge celui-ci à un potentiel déterminé en attachant en P une pile sèche, on retire ensuite la sonde jusqu'au-dessus de O et on la relie elle aussi à la terre. La diminution de la charge de l'électroscope dans un temps déterminé (on a toujours choisi i5 minutes) s'observe sur réchelle XX' et se calcule au moyen de la table d'étalonnage de l'instrument.

On détermine de temps en temps (de la manière décrite in loco citato) la porte d'électricité dans la cage de l'électroscope, y compris celle qui résulte de l'isolement non absolu de l'ambre, en enlevant le corps de déperdition Z après avoir soulevé la cloche, et chargeant les feuilles de l'électroscope seules avec leur support. La chute de potentiel qui se produit alors en 1 5 minutes s'est toujours montrée si faible, que la correction qui en résulte pour la grandeur de la dispersion ne dépasse pas les limites d'erreur.

Si l'on admet avec Coulomb que la perte d'électricité produite dans l'unilë de temps par la dispersion est proportionnelle à la densité instantanée, on obtiendra, comme on sait, le coefficient dit de dispersion a par la formule

a= i(|ogVo— logV),

Qans laquelle Vo et V désignent les potentiels du corps en expérience 3u début et à la fin du temps d'observation /. Le coefficient de dispersion donne ainsi la fraction de la quantité d'électricité contenue ^ans le corps qui s'échapperait dans l'unité de temps, si la charge ^^il maintenue constante pendant ce temps. Il devi*ait donc être '^dépendant de la grandeur de celle charge.

Comme dans la méthode employée la dispersion se fait presque

exclusivement par le cylindre Z et sa tige, et que les parties du

^>'siènie chargé qui se trouvent dans l'électroscope ne servent qu'à

^^gmenter la capacité sans perdre elles-mêmes des quantités d'élec-

^'**c!iié appréciables, il faut encore, conformément à une indication

198 J. ELSTBR ET H. GBITEL.

antérieure (M, diviser l'expression -(logY^ — logV) par un faclcn

constant 1 — /i, dans lequel le nombre n représente le rapport de I capacité des conducteurs chargés situés dans Félectroscope à la somm des capacités de ceux-ci et du corps de dispersion Z. Le nombre i — . était, dans Tinstrument utilisé, égal à 0,7.

Quand l'appareil était fraîchement monté, c'est-à-dire la cloch remplie d'air qui était pris dans la salle avec les fenêtres ouverles,û trouvait, avec une charge initiale de 240 volts ( indépendamment d signe) des valeurs de la dispersion, qui, calculées par la mélhod indiquée, correspondaient à une perte d'environ 0,4 pour 100 pî minute. Si l'on abandonnait l'appareil à lui-même, on trouvait 1 second jour une perte de 1,0 pour 100, le troisième de 1,2 pour io( le quatrième de i,4 pour 100. A. partir de ce moment l'accroissemei de la dispersion devenait plus lent et s'approchait peu à peu d'ui limite d'environ 2 pour 100 par minute. La température n'oscilli que de quelques degrés aux environs de 20" C. On trouvait doncqi le coefficient de dispersion dans le volume fermé de la cloche monU en plusieurs jours au quintuple environ de la valeur initiale. Il 1 saurait donc être question d'une diminution de la conductibilité* l'air par suite de décharges effectuées au travers à bien des repris pendant ce temps. L'augmentation observée peut être attribuée av vraisemblance au fait connu (facile à comprendre dans Thypothc d'une ionisation) que dans l'air contenant des poussières la disp< sion de l'électricité est plus forte que dans l'air qui en est dépoun i^a dispersion de l'électricité devait augmenter dans la mesure où poussière primitivement en suspension dans l'air se déposait.

En accord avec cette interprétation se trouve le fait que lequatriè: jour après le remplissage de la cloche, lorsque de l'air fut lentem( aspiré du dehors en un faible courant, la dispersion tomba de i à 0,7 pour 100. De même la dispersion, une fois que Tappareil él rempli à nouveau avec l'air de la salle, augmentait brusquement 0,5 à 0,8 pour 100, lorsqu'une partie de l'air intérieur était re placîée par de l'air qui avait filtré lentement sur de la ouate.

Dans les mesures examinées jusqu'ici, la charge initiale et comme on l'a remanjué, de dz 240 volts. Si maintenant, après qiu dispersion de Télectricité a duré i5 minutes, on continue les obs

(') J. Klsteu et Gkitkl, Tei restriai Magnetism and Atm. Electricity\ l. «899, p. 221.

SUR LA CONOUCTIBILITB BT LA RADIOACTITITB DR L ATMOSPHERE. I99

étions sans charger Fappareil à nouveau, en considérant la charge restante comme charge initiale, pour faire une nouvelle lecture après li minutes, et si F o» relie ainsi une mesure à une autre jusqu'à ce <|uela leeture devienne incertaine à cause de la petitesse de la divergente des feuilles de l'électroscope, la suite des coefficients de dispersion ne devrait, si la loi de dispersioa de Coulomb était ici valable, présenter que de petites oscillations. L'expérience apprend que cela n'est pas le cas même approximativement. Parmi les nombreuses serres d'observations ciions^en une ici :

A. Charge positive, durée qui sépare les lectures : i5 minutes.

Coefficients de dispersion a

Lectures en

par

la furiiiuLe de Coulomb

Pertes en volts

volts.

pour 1 minute.

en

i5 minutes.

poHr 100

ai3,4 178,1

Charge négative :

(L'air sous la cteche avait été enfermé 3 jours.)

Ainsi, tandis que la perte d'électricité, évaluée en tant pour loo <*e[a charge initiale correspondante, s'élève à plus du double quand la charge initiale diminue, la différence des valeurs des potentiels lues à des intervalles de temps égaux est constante. L'expérience onontre d'après cela que la quantité d'électricité qui disparait du corps en expérience dans un temps déterminé n'est pas proportionnelle à sa charge à ce moment, mais possède une valeur invariable dans l'in- »er\a||ede 240 à 80 volts.

Ce phénomène a déjà été montré par Matteucci ( * ) pour des masses "air renfermées, mais le fait n'a, à ce qu'il semble, appelé aucune ^ilention.

'I se comprend aisément dans l'hypothèse que, dans l'air (comme

^') Annales de Chimie et de Physique, t. XWlll, i85o, p. 890.

^OO J. ELSrn ET B. CEITKL.

aussi clans les autres ^z), il existe un nombre normal d'ions bien déterminé et dé|>endant de la température de b pre>sion. qui, sitôt qu'il est diminué par des forces électriques, se reconstitue de luimême, par la production dans l'unité de temps d'une nouvelle quantité «fions • dépendant également de la températore et de la pression, mais indèp**n*ianle du champ électrique dans les limite^ actuelles). Il ne ^>eut donc pas i quelle que soit la charge initiale existante) disfvimître dans l'unité de temps par ce qu'on appelle la déperdition une quantité d'éleclricité plus grande qne celle qui peut être ncu- Irjilisét* jMr les ions de signes contraires formés en nombre in\ariablc pt^miaut ce temps.

Le phén«>méue correspond entièrement an fait ronstaté par MM. J.-J. Thoms4>n et E. Rutherford sur l'air rendu artificiellement v^Muiuoteur «iune manière anormale, que l'intensité du courant qui Ir tra\t*r^ sapproclie d'une limite quand on augmente la différence vK* potentiel • .

lVut-<Hre nVsl-il f»as inutile d'ajouter que Finllueuce delà lumière vhï (our vuï de Térlairage artificiel n'était aucunement appréciable.

l m* v'x»n<e\juence «le l'hrpothèse faite est que, si l'on crée dans l ix^Miv v'U»< un ihamp électrique indépendant de celui du corps de viv'fHM\ittu*n. la .leper\lition doit être diminuée, parce que ce second % Kuup oMi^t* une ^vàrtie des ions produits à parcourir ses lignes de lv»i\ o 1 ^ti ivali-^ taoilement cei^i. en entourant la cloche d'un anneau vK p.if.Mv'r ,*\'tairi que Ton relie à un pôle d'une batterie d'acnimulai» 1" X i','».i I •! îTc* i lutre est réuni au support métallique de 1 appa- >, ' :vr X :t ' \ \ji Wvvy* . Oq orée ainsi un ohamp éleclri«|iip ^nlreW V x!..! J., i-o' > i.ur b P ^t la paroi intérieure de la cloche.

v^» \ .ar -'\.'ï!ii»I»* les n'UuLr**-^ nuixanls avec une cliarjje

Voiiedii V 1 ! *jj Annrr.*u ch.irge charue \QDfau

îe iviDirrr a»riauv»*iii«rot avec positive- (rienou\eao

i" •< j II ■!! — ^1 " • iiienl réuni rf

i I : -rr-. • .i«*e. s arc. a\cc S à*^r. U lerre .

I !•■ X.» >> ' , ,»•••♦• '■»'x:i> t-*'.i plj«*e «It^puis huit jours.

' ' ' ■ Nx'x «•!.• •♦ i> — I . «r'i< '. F'^J. Va;f-. t. \LIl. iS)6. p. îqj.

SUR LA CONDUCTIBILITÉ ET LA RADIOACTIVITÉ DK l/ ATMOSPHERE. lOl

On reconnaît que les ions élaienl assez mobiles, dans l'air resté en fbtce un temps assez long, pour obéir au champ créé par deux accujtnulaleurs; on peul ajouter qu'un élément zinc-charbon suffirait déjà Je diminuer la dispersion d'une manière appréciable (* ).

Une certaine conductibilité, une proportion normale d'ions appaissent donc comme une propriété nécessaire de l'air.

If. — HOOTELLES EXPÉRmCES SUR LA DISFEBSIOH DE L'iLEGTRIGITÉ

DAire LES MASSES D'AIR GLOSES.

Physikalische Zeitschrift, t. II, 1901, p. 56o.

L'augmentation de conductibilité des espaces clos au cours du temps, signalée [ dans la Note précédente, n'est pas due au dépôt progressif des poussières contenues dans k gaz. Elle n'est pas due non plus à rhumidité.

D'après cela, s'il faut tenir pour invraisemblable l'existence

d'une relation entre la conductibilité plus élevée prise par des masses d'air closes au cours du temps et le changement éventuel de leur teneur en poussières et en vapeur d'eau, la cause du phénomène n'en était devenue que plus mystérieuse.

Assurément il serait possible de provoquer artificiellement cet accroissement de conductibilité et même à un degré encore beaucoup plus élevé, en enfermant une trace de substance radioactive à l'intérieur de la masse d'air étudiée. Dans ce cas, par suite de l'activation progressive des parois du récipient comme aussi de l'air luimême, la quantité d'ions formée par seconde croîtrait au cours du temps, jusqu'à ce qu'on atteigne un maximum de l'activité possible (M.

Il se posait donc naturellement la question de savoir si l'une des

M ) I/expérience est tout à fait unalogue à celle par laquelle M. W. Giese a montré que la conductibilité des gaz de la flamme était due à des ions ( Wied. Ann.,i. XVII; 1882, p. 570).

(' j Comparez à ce sujet P. Curie et A. Debierne (Comptes rendus, t. CXWII, 1901, p. 34»; Comptes rendus, t. CXXXII, 1901, p. 7()8. Physikalische Zeitschrift, t. II« >90>) P- 3oo et 5i3.

20a J. KLSTER ET H. GBITBL.

sobstances radioactives connues pou\ait être présente sous la cloche, fut-ce en traces extrêmement minimes.

Comme nous savions à quel danger d'erreurs on s'expose^ quand Ton fait des mesures de dispersion dans des salles où Ton conserve des substances radioactives, même dans des récipients métalliques bien fermés, nous avions éloigné de la maison dès l'abord toutes les préparations de ce genre et fait les expériences — ainsi que les précédentes — dans une chambre aussi éloignée que possible du laboratoire et avec un appareil monté partiellement à neuf. Si Ton ne pouvait ainsi attribuer que difficilement une influence au radium, on ne pouvait pas écarter avec autant de certitude la possibilité de ta présence d'une petite quantité de terre thorique également radioactive. Comment pourrait-on du reste garantir, avec l'extension actuelle de IVclairage à incandescence Auer, qu'un appareil est absolument privé de poussières thoriques, quand ses parties proviennent des magasins et des maisons de vente les plus divers? A cela s'ajoutait h constatation que la valeur limite de la dispersion semblait ne pas être indépendante des objets enfermés avec l'air sous la cloche (').

Pour éviter tout malentendu, ce n'était pas la conductibilité de l'air en elle-même, mais son augmentation spontanée dans les espaces clos, qui nous forçait à nous défier de l'intervention de substances radioactives.

Pour écarter ces doutes il se présente une voie. Comme la <bspersion sous une cloche de verre demandait un certain temps poor atteindre sa valeur maximum, il fallait, si ce phénomène dépendait de conditions générales, s'attendre à ce que, dans les espaces naturellement clos, à savoir dans les grottes, où l'air est presque stagnant, celte valeur maximum serait atteinte depuis longtemps et invariable. La grandeur de la niasse d'air que l'on a là à sa disposition augmenterait en outre la dispersion, et rendrait les conditions expérimentales seinbtables à celles qui se présentent dans l'atmosphère libre.

Nous mimes à exécution Tidée ainsi indiquée par une visite à la Bauinannsh(')hle, dans le Harz, le 27 et le 28 avril de cette année, avant que l'éclairage électrique de la grotte qui fonctionne ordinai renient pendant les mois d'été ne liit entré en activité ('•*).

Pour faire les lectures de l'instruinent dans la grotte, on employait

( ') INous peosuiis revenir prochainement sur une cause possible de ce ptiénoinène - {' ) Nous devons une reconnaissance spéciale à M. Kinspecteur des foréls Slolze Si" Kubeland, dans le Harz, pour l'amabilité avec laquelle il a facilite notre projet.

SUK LA CONDUCTIBILITÉ ET LA RADIOACTIVITÉ DE l' ATMOSPHÈRE. 'io3

»it ane lanterne sourde, soit une lampe à pétrole avec verre, qui n'était approchée qu^an moment pour éclairer Téchelle, et ensuite éteinte. L'emploi de chandelles fumeuses était restreint au strict nécessaire, afin d'éviter autant que possible de souiller l'air avec de la fmnée.

Les mesures comparatives à l'extérieur et à l'intérieur de la grotte montrèrent d'une manière frappante l'accroissement tout à fait anormal de conductibilité de l'air de la grotte. Afin de rendre les douées directement comparables, on observa constamment avec le cylindre protecteur en place ( * ).

Ainsi on trouva le 28 avril au matin à 8*'45"*, dans l'air brumeux, à l'eitérieur, devant l'entrée de la grotte, une dispersion de 0,61 pour 100 par minute. A l'intérieur, au contraire, au milieu de la grande salle désignée comme salle de danse, nous avons trouvé au début 11, 3 pour 100. Une différence dans la dispersion pour les charges positive et négative n'était pas appréciable, mais la dispersion diminua en ] heures jusqu'à -^,9 pour 100, tandis que l'air de la salle avait pris nettement Todeur de la suie des chandelles. A midi nous observâmes à l'air libre devant la grotle, par suite de l'éclaircissement de l'atmosphère qui s'était produit entre temps, une dispersion de i , 6 pour 100.

Naturellement on ne négligea pas la détermination de la correction, c'esl-à-dire la mesure de la déperdition de l'électricité dans la cage del'élertroscope. Celle-ci fut trouvée dans la grotte, à la fin des observations, moindre que o,qi pour 100; elle est donc, comme toujours <piand on emploie l'isolement à l'ambre, au-dessous de la limite d'eiactitude de la méthode.

Plwir apprécier exactement le^ résultats obtenus, on peut remarquer <pie les msrxima les plus élevés, d'aîHeurs extrêmement rares à l'air Hfaredansrïos climats, ont atteint environ 3,5 pour 100. Les valeurs de la dispersion qui se rapprochent le plus de celles mesurées dans l'air des grottes sont celles que nous avons trouvées sur le sommet du Siniis et qu'Elster a observées au Spitzberg ('-').

H n'est pas nécessaire, pour reconnaître la conductibilité plus élevée des masses d'air closes, de chercher des grottes naturelles. Dans une <^ve de notre résidence nous avons trouvé une dispersion de 6, 5

(') La notbode démesure est décrite en «lélafl dans Terr, Magnetiim., t. IV, '*'9f*i p. 216-222; plus brièvement dans P hysikalische Zeitschrift, l. I, 1899, p. 11.

'*) J- EuTKR et E. GEiTKLy TeiT. A/agnelism., loc. cit., p. 226. — J. Elstkr, ^h^ikaliiche Zeitschrift, t. II, 1900, p. if5.

!I04 J. ELSTER ET H. GEITFL.

pour loo, après que les fenêtres avaient été tenues fermées pendant

8 jours. L'éclairage artificiel ne fut aucunement employé dans ees

mesures, car la lumière du jour qui tombait à travers les fenétfts

suffisait aux lectures de l'échelle. L'édifice auquel la cave appartient

ne possède en aucune de ses salles l'éclairage à incandescence Auer,

le soupçon d'une infection de la cave par la poussière de thorium n't

donc aucun fondement.

Les données des expériences peuvent être résumées ainsi :

L'accroissement progressif de la conductibilité électrique jusque

une certaine valeur limite, que l'on observe dans les masses d'air

renfermées, ne peut être attribué que pour une partie insignifiante an

dépôt des poussières primitivement présentes, et pas du tout aui

variations de l'humidité. Il se manifeste d'une manière frappante par

la conductibilité anormalement élevée de l'air dans les grottes et les

caves fermées d'une manière durable.

Comme les masses d'air closes se comportent comme s'il j avait au

milieu d'elles ou dans les parois qui les renferment de petites traces

de substanc^es radioactives, il ne semble pas impossible, ou bien

que les éléments radioactifs connus jusqu'ici soient répandus partout,

fût-ce à l'état de traces, ou bien que la radioactivité elle-même soit

une propriété qui appartient aussi en petite proportion aux autres

éléments.

WolfenbUttel, juin 1901.

V. — SUR ÏÏHE HOÏÏVELLE AHALOGIE DAHS LES PROPRIÉTÉS ÉLEGTRIQUB8 H L'AIR NATUREL ET DE L'AIR RENDU ANORMALEMENT CONDUCTEUR PAB LES RATONS DE RECttUEREL.

I*hysikaiische Zeitschri/l, l. II, i(>oi, p 590

K.RiitlH'rf()rd(M a trouvé que Tairqui a passé sur l'oxvde de thorium a('(|iiierl la propriété de rendre temporairement radioactifs les autre> eorps avec 1-esqiiels il Nient en contact et que cel efVet est Leauroup acerii si l'on éleetrise néf^ativenienl le corps soumis à rexpénem'**

(') K. HuiHKHFOiU), Plul. Mag., t. XLIX, 190.), p. i et iGi.