II. // est facile de suivre ce déplacement en renversant le
champ H un temps variable t après le passage de la radiation,
La quantité d'électricité q recueillie par la lame AB se compose :
i" avant le renversement du champ, des ions positifs libérés dans une
couche d'épaisseur A'iH/ au voisinage de AB; 2''des ions négatifs qui,
(^ ' ) Comptes rendus f t. CXXXIV, 3 mars 1902, p. 533.
an moment du renversement, resieni 'lans !e champ entre A, B, elCD et rebroussent ensuite chemin vers Vlî. La courbe théorique I (Af') représente la variation de q avec t dans le ca» d'une ionisation uniforme : un coude se produit en N pour t=t^^= -p^j-, tous les ton! négatifs aj-anl alors été recueillis par CD avant le renverâeinenldo champ. Puis, à partir de P qui correspond à / = (, ^ ,q resit constant el égal à Qo, quantité totale lii)érée dans le gax, carlertn- Kig. ï. Fig. i.
yy
versement a lieu i|iiand tous les ions uni élc recueilli> el ne [iriHtuii aufun cli'ei.
1^ recombinaison a pour elVet de rcniplarer Qg par une valeur un peu inf.'rieure Q et dîncur^er la première partie de la courbe eïpi'riiiienlale II {//,;'. a). Le coude subsute en \ pour f = (3 Si I loni salion n'est pas uniforme, si par exemple \B e>l une lame dt piniiil) créant par ses ra^-ons secondaire-, une ionisation intense dan-» iOd voisinage immédiat, la courbe chinf,e a^el le sen- initial du champ d 1(111 ()hlient les (Iciix courbes ex pi urne niâtes III el l\ ( /< ^1 qui iliinneiit d'une manière très nette 1 Tn*t m.1 p de 1 arrivée des dernieri ions positifs el l'instanl « de l'arrivi c dti dernier- loiis ntgUifs
EXTRAITS DB DIVERSES NOTES. 3l9
<es mobilités k, et ka se d^fdiiisent de la mesure des temps (, et t^ détermination des instants 0 (passage de la radiation), p et n, au ren d'une méliiode de zéro qui élimine les varialions du tube de nWe.s et qui consiste à relier .\Bà une lame identique A' U' à laquelle fait recueillir +Q quand on veut déterminer le point O, et ^ quand il s'agit de p ou n.
II. Détermination du point O. — i" Les connexions étant celles iquées par la figure 4> le basculeur f est déplacé de gauche à droite
f.Sa(KM*li,S Se.
i provoquer simultanément )a chute du poids P et la ation de champs égaux et de même sens en ABCD et A'B'C'D', as sa chute, P rencontre le levier ]J qui l'ait passer la décharge, s le levier L qui renverse le champ en ABCD; a" le basculeur est lené dans sa position initiale.
^ point O se détermine en cherchant sur le cathétométre la posi-
320 p. LANGEVIN.
tion au-dessous de laquelle le levier L ne peut descendre sans que réleclromètre prenne une déviation permanente après ces opérations.
Détermination de j* ou n. — La connexion est changée en F, et l'on cherche sur ie cathétomètre la position au-dessus de laquelle le levier L ne peut monter sans que Télectromètre prenne une déviation permanente.
Les temps tt et ^2 sont calculés d'après la loi de la chute des corps.
Les résultats obtenus pour dillérents gaz sous différentes pressions seront donnés et interprétés ultérieurement.
8UB LA LOI DE BEGOMBIHAISOH DES lOM.
Comptes rendus de l'Académie des Sciences, t. CXXWII, igoS, p. 177.
I. Les gaz rendus conducteurs de Télectricité justifient, par toutes leurs propriétés, l'hypothèse que les charges disponibles y sont portées par un nombre fini de centres électrisés ou ions, les uns positifs, les autres négatifs, ayant tous une même charge égale en valeur absolue à celle que transporte un atome monovalent dans Télectrolyse.
Ces ions participent au mouvement général d'agitation thermique des molécules du gaz, et le déplacement moyeu de chacun d'eux, nul en l'absence d'un champ électrique extérieur, s'effectue dans le champ X avec la vitesse A*i X dans le sens des lignes de force pour les ions positifs, et k^S. dans le sens opposé pour les ions négatifs. Les coefficients de proportionnalité A*| et A"2 sont les mobilités des ions des deux signes.
L'attraction mutuelle des ions de signes contraires provoque une recombinaison progressive des charges qu'ils transportent.
Si p et n sont les densités en volume des charges portées par les ions positifs et négatifs, la recombinaison obéit à la loi
dp dn
rf7=rf? =-"''"•
a est le coefficient de recombinaison indépendant du champ qui existe dans le gaz.
J'ai montré antérieurement (*) que l'expression
/iTZ(ki-hkt)
représente le rapport du nombre des recombinaisons au nombre des collisions entre deux ions de signes contraires. L'expérience vérifie que, conformément à celte signification, le rapport e est toujours plus petit que l'unité et tend vers cette valeur quand la pression du gaz augmente.
II. J'ai pu, en suivant de plus près, du point de vue cinétique, le mécanisme de la collision, montrer que le rapport e doit, aux faibles pressions, varier proportionnellement au carré de la pression; et j'ai vérifié que les résultats de mesures publiées antérieuiement (^) sont en accord avec cette conclusion.
La collision proprement dite entre deux ions de signes contraires commence au moment où, après un dernier choc contre les molécules neutres du gaz, les deux ions en présence peuvent graviter librement l'un autour de l'autre en décrivant des coniques. Soit Tq leur distance moyenne au moment du dernier choc contre une molécule neutre : cette distance est de l'ordre du chemin moyen d'un ion et varie en raison inverse de la pression.
J'admets que la recombinaison a lieu lorsque, dans leur mouvement relatif, les centres des deux ions au moment du périhélie se trouvent à une distance inférieure à une quantité donnée t. Si, par exemple, la recombinaison a lieu quand les deux ions viennent effectivement en contact, la distance a- est la somme des rayons des agglomérations de molécules neutres autour d'un centre chargé qui constituent les ions.
Le rapport du nombre des orbites relatives qui satisfont à cette condition au nombre total des collisions fournit le rapport e.
Si e est la charge d'un ion, W son énergie cinétique moyenne, fonction seulement de la température, on obtient pour le terme principal dans la valeur de t aux basses pressions
m est coefficient numérique voisin de ^ fourni par la théorie cinétique.
(') Ann, de Chim. et de Phys., 7* série, t. XXVIII, p. 437. (») Loc. cit., p. 483.
S. P. ai
Sl2
P. LANGBVIN.
La seule quantité variable avec la pression étant /'o^ rexpression(i) est ftroporlionnelle au carré de la pression.
III. Le Tableau suivant montre que les valeurs expérimentales de e pour Fair et le gaz carbonique satisfont bien à cette condition que le
quotient ~ reste constant aux pressions inférieures à la pression
atmosphérique :
Air.
p en atm.
co».
p en atm. e.