INTRODUCTION

Confection et ionisation. — On sait que les gaz dans^ les conditions ordinaires de température sont des isolants presque parfaits. Exceptionnellement et sous l'influence de causes extérieures ils peuvent acquérir une conductibilité notable, et l'ensemble des faits expérimentaux actuellement connus nous conduit alors à concevoir le mécanisme de cette conductibilité de l'une des deux manières sui-. vantes :

i" Le gaz renferme des particules neutres soh'des ou liquides, des poussières, qui, sous Tinfluence du champ électrique créé entre deux électrodes, se chargent au contact de l'une d'elles, puis sont entraînées par le champ et vont décharger l'autre, et ainsi de suite. L'image de ce B. 1

mode de conductibilité est fournie par l'expérience classique de la grêle électrique. Dans ce mode, assez rare, qu'on peut appeler la convectioriy le transport des charges ne se fait pas en réalité par le gaz^ qui reste isolant, mais par les poussières qu'il renferme, et la conductibilité du gaz est plutôt apparçnté.

2° Le gaz (qui peut d'ailleurs contenir des poussières) renferme des centres chargés ou ions qui peuvent être de dimensions moléculaires, ou plus gros, ou plus petits. Ce sont ces charges libres qui sont entraînées par le champ, et vont décharger les électrodes. Dans le cas où le gaz ne renferme aucune poussière, c'est-à-dire aucune agglomération matérielle de dimensions très notablement supérieures aux dimensions moléculaires, ce second mode de conductibilité ou ionisation est le seul qui paraisse admissible. C'est donc de beaucoup le plus important et le plus répandu.

Tous les cas actuellement connus de conductibilité électrique à travers un gaz rentrent dans l'un des types précédents : comme les gaz conducteurs étudiés au cours de ce travail renfermeront en général des poussières, il faudra dans chaque cas décider de quel mode il s'agit, convection ou ionisation.

Cherchons donc à prévoir quels devront être les caractères essentiels de la convection. Plaçons-nous dans le cas simple d'un champ uniforme créé entre deux plateaux parallèles. Supposons les poussières identiques entre elles et assez peu nombreuses pour qu'on puisse négliger leurs chocs mutuels. Elles se chargeront au contact des pla* teaux, et, si leur masse n'est pas trop grande, s'en éloigneront avec des vitesses qui deviendront rapidement uniformes, et proportionnelles à la force électrique qui agit sur elles. Or cette force est elle-même égale au produit de la charge par le champ. La charge prise au moment du contact avec le plateau dépend de la capacité relative de la

CONDUCTIBILITÉ ÉLECTRIQUE DE l'aIU. 3

poussière et du plateau à ce moment; elle sera donc ta même pour toutes les poussières, et proportionnelle au potentiel du plateau; la force qui agit sur une poussière sera, par suite, pix)portionnelle au produit du potentiel par le cliamp^ c*esl-à-dire au carré du potentiel. Enfin le courant à travers le gaz, qui est proportionnel au produit de la vitesse des particules par leur charge, sera proportionnel au cube de la différence de potentiel entre les plateaux. Ce n'est là assurément qu\ine approximation assez grossière, mais le raisonnement suffil pour se convaincre qur, dans un gaz traversé par un courant de convection, les courants doivent croître beaucoup plus vite que les forces éleclromotrices.

Dans le cas de l'ionisation, au contraire, les courants sont d'abord à peu près proportionnels aux foixes électromotrices, et cela d'autant plus longtemps que l'ionisation est plus intense. Il n'y a à ce moment aucune différence entre la conductibilité du gaz et celle d'un métal. Pour de forts potentiels les courants croissent cependant moins vite que les forces électromotrices, et tendent vers une ^limite appelée courant de. saturation. Elle est atteinte quand le champ est suffisant pour séparer et entraîner vers les électrodes tous les ions libérés dans le gaz à chaque instant : le courant est dès lors stationnaire et ne dépend plus du champ. Il y a donc là un moyen précieux de décider dans chaque cas si l'on a affaire à une ionisation ou à une convection.

Propriétés des gaz ionisés. — Kappelons maintenant les propriétés principales des gaz ionisés. Nous renverrons pour tous les détails aux excellents exposés du professeur J.-J. Thomson ( *) et de M. Langevin (^). L'ionisation peut

(*) J.-J. Thomson, Conductivity of Electricity through gazes, 1903. (^) Langevin, Tiièse de Doctorat, 1902; Cours inédit du Collège de France, 1 902-1903 et 1903-1904.

être produite par bien des moyens. Les principaux sont les suivants : rayons de Rontgen, rayons de Becquerel, rayons de Lenard, lumière ultra-violette agissant sur un conducteur chargé négativement, aigrette, arc électrique, étincelle, corps incandescents. Les centres chargés ou ions positifs et négatifs produits dans ces divers cas jouissent tous, à la température et à la pression ordinaires, de propriétés analogues. Ils se déplacent avec une vitesse finie sous Faction d'un champ électrique : si l'on appelle mobilité d'un ion la vitesse qu'il acquiert dans le champ i//?, sa vitesse dans un champ quelconque sera égale au produit de sa mobilité par le champ. Les mobilités des ions de toute espèce sont au moins de l'ordre de l*^"* par seconde dans un champ de i volt par centimètre ; elles sont en général plus grandes pour les ions négatifs que pour les positifs : dans l'ionisation par les rayons de Rontgen, par exemple, les ions à la pression et à la température ordinaires ont dans l'air des mobilités de i^'°,4 pour les ions positifs, et de i^"',7 pour les ions négatifs. Il y a recombinaison partielle des charges quand des ions de signe différent sont en présence; les ions se diffusent aussi vers les parois du récipient qui renferme le gaz ionisé ou vers les poussières qu'il contient : ce sont là, outre l'action du champ électrique, des causes de disparition spontanée de la conductibilité. On peut définir un coefficient de diffusion des ions dans l'air comme on définit le coefficient de diffusion d'un gaz dans un autre : la valeur de ce coefficient dans l'air ordinaire est, pour l'ionisation par les rayons de Rontgen, de 0,028 pour les ions positifs, et de 0,043 pour les ions négatifs. On déduit de là, par des considérations de théorie cinétique, que la charge portée par un ion est la même que celle portée par l'atome d'hydrogène dans l'électrolyse. On peut aussi définir, d'une manière précise, un coefficient de recombinaison ; les ions se recombinent en effet suivant la loi d'action de

CONDUCTIBILITÉ ÉLECTRIQUE DE l'aIR. 5

masse de Giildberg el Waage. En appelant/) et n les densités des ions de chaque signe, la vitesse de disparition des ions est proportionnelle au produit de leurs concentrations, de sorte que

dp dn

C'est la constante a qui s'appelle le coefficient de recombinaison. Pour l'air ordinaire ionisé par les rayons de Rônigen l'expérience donne a == 34oo.

Outre ces propriétés qui dérivent surtout de leur charge électrique, tous les ions précédents, que nous appellerons les ions ordinaires, jouissent encore d'une autre propriété essentielle : ils facilitent la condensation de la vapeur d'eau sursaturante, et servent de nojaux à cette condensation. Si l'on sature une certaine masse d'air de vapeur d'eau et si on la soumet à une délente brusque, il se produit une sursaturation que l'on, peut mesurer par la détente, c'esl-à-dire par le rapport du volume final au volume initial. Or la condensation ne se produit, dans de l'air dénué de poussières et soustrait à toute influence extérieure, qu'à partir de la détente i,4o^ elle est alors dite spontanée. Si. au contraire l'air renferme des ions négatifs, la condensation commence à se produire dès la détente i,25. Si l'air renferme des ions positifs, elle se produit dès la détente i,3i. C'est à celte propriété qu'il faut rapporter les phénomènes de condensation présentés par les jets de vapeur sous l'action de causes très variées, qui ont fait l'objet de tant d'études. C'est elle aussi qui a servi à mettre définitivement en lumière la discontinuité des charges électriques, et à mesurer la charge absolue des ions. Cette charge est dans tous les cas de 4Xio""*® unités électroslatiques environ. C'est là l'élément à partir duquel sont construits les édifices électriques les plus compliqués.

BLOCH

Les cas dionisation exceptionnels. — A côté de ces cas d'ionîsatîon ordinaires existent actuellement quelques cas exceptionnels encore mal étudiés. Le but principal du présent travail est justement d'apporter quelques éclaircissements sur ces cas.

Townsend (*) a étudié, en 1898, les propriétés électriques de quelques gaz récemment préparés, et tout particulièrement riijdrogène et l'oxygène qui sont libérés dans Télectroljse de Tacide sulfurique ou de la potasse. Ces gaz sont conducteurs et, si l'on admet que la conductibilité est due à des ions, on constate qu'ils renferment toujours un excès considérable d'ions d'un certain signe : par exemple, Thjdrogène provenant de l'électrolyse de l'acide sulfurique étendu avec électrodes de platine renferme un grand excès d'ions positifs, et entraîne par suite une charge positive. Ces gaz sont en outre chargés d'un nuage épais formé de gouttelettes d'eau acidulée ou alcaline. Il est extrêmement vraisemblable que ces gouttelettes ont pour centre les ions : la conductibilité électrique du gaz est en effet indissolublement liée à la faculté de produire un nuage. Si Ton supprime le nuage en faisant barboter le gaz dans l'acide sulfurique, on peut le reformer en faisant passer le gaz dans l'eau ; de plus le poids du nuage, mesuré en faisant circuler un volume connu du gaz dans un desséchant taré, est toujours proportionnel à sa charge électrique, mesurée en le recueillant dans un cylindre de Faraday. On peut même de là déduire la charge portée par une seule goutte, c'est-à-dire par un seul ion, si Ton connaît la masse de'chaque goutte. Or cette dernière se déduit par la formule bien connue de Stokes de la vitesse de chute du nuage. Le nombre ainsi trouvé est de l'ordre de 4 X 10-*" unités électrostatiques. Il concorde donc fort

•(») Townsend, Proceedings of Cambridge, vol. IX, pt. 5; Phil, Mag. (45), 1898, p. 125.

bien avec le nombre trouvé pour le cas des ions ordinaires par J.-J. Thomson et H. -A. Wilson par une méthode dérivée de celle-ci. A cet égard les ions contenus dans les gaz de l'électrolyse ressemblent donc aux ions ordinaires. Mais à tous les autres ils sont exceptionnels. Car :

1° Us produisent la condensation de la vapeur d'eau simplement saturante alors que les ions ordinaires ont besoin d'une sursaturation suffisante;

2° Si l'on débarrasse autant que possible les gouttes chargées du liquide qui les alourdit en faisant passer le gaz dans de Tacide sulfurique, le gaz restant paraît ne pas contenir de gouttelettes visibles, et l'on peut appliquer, pour mesurer la mobilité des ions qu'il renferme alors, l'élégante méthode de Townsend. Supposons que le gaz ne renferme que des ions d'un seul signe; soit e leur charge, k leur mobilité. S'il est enfermé dans un récipient métal* lique clos, les ions se déplaceront sous l'influence du champ électrique résultant de leur répulsion mutuelle, et seront peu à peu absorbés par les parois du récipient. La chargé totale du gaz diminuera donc suivant une loi facile à établir. Soient m, v^ w les composantes de la vitesse d'un ion, cp (x^y^ z) le potentiel électrostatique au point de l'espace auquel il se trouve. On aura, par définition des mobilités,

, à^ , âo . , do

ox oy oz

Or l'équation hydrodynamique de continuité nous donne pour la variation de la densité électrique cubique p en un point

I do du dv dw OU bien

p dt ^^ dx ^ dy "^ dz '

^=kXo.

p dt

E. BLOC If.

"Et l'équation de Poisson nous apprend que

Donc

Aç =—4TTp.

d'où, en

intégrant,

P Po

en appelant po Ja densité électrique initiale du gaz. Pour avoir la mobilité k il suffira donc de mesurer les densités électriques du gaz p et p^ à des moments séparés par un temps t. Pour faire l'expérience le gaz ionisé arrive dans un cylindre de Faraday isolé et relié à un électromètre. La déviation au moment de l'arrivée du gaz fournit la densité électrique initiale de celui-ci. Au bout d'un temps connu t, le gaz est chassé du cylindre, ce qui fait dévier l'électromètre d'une quantité proportionnelle à p. Les mobilités ainsi trouvées ont été pour l'hydrogène et l'oxy-

g^°« ^"^ sS^^e ^™- ^' 33^ *=™- P" *^"'«"'*'-

"Comme ordre de grandeur elles sont donc i5oo fois plus faibles que celles des ions ordinaires. C'est même cette différence importante entre les deux espèces d'ions qui rend la mesure de Townsend possible. La méthode repose malheureusement sur une hypothèse incomplètement vérifiée, c'est que le gaz ne renferme que des ions d'un seul signe. Il en résulte que l'ordre de grandeur seul du résultat reste exact. Nous verrons plus loin (section VIII) l'explication la plus vraisemblable de la petitesse des nombres obtenus : l'ion n'a été qu'imparfaitement débarrassé de l'eau qui le surcharge par son passage à travers l'acide sulfurique.

Quoi qu'il en soit, les ions des gaz de l'électrolyse sont exceptionnels à deux titres : parleur faculté de condenser la vapeur d'eau simplement saturante et par leur très

faible mobilité ou, ce qui revient au même, parleur masse énorme.

D'autres eicemples d'ions exceptionnels ont été signalés postérieurement aux expériences de Townsend et dans des phénomènes tout différents. Lenard (*) a montré que Tullra-violet extrême ( rayons Schumann), agissant sur l'air ordinaire, provoque une ionisation intense ; les mobilités mesurées par lui ont été, pour les ions négatifs, du même ordre que pour les ions ordinaires; au contraire, les mobilités des ions positifs se sont montrées beaucoup plus faibles (^ de millimètre) et de l'ordre de celles trouvées par Townsend. On peut faire à ces expériences diverses objections (2) et il serait utile de les reprendre avec un gaz dépouillé d'humidité et de poussières.

Récemment, Kœhler (') à montré que l'électrisalion positive produite dans l'air parla chute de gouttes d'eau salée est due à la formation d'ions des deux signes (les ions positifs étant naturellement prédominants); les ions négatifs ont encore une mobilité normale et les ions positifs une mobilité exceptionnellement faible et du même ordre que les précédentes (8,33.io~* cm. par seconde dans un champ de i volt par centimètre). Enfin, il y aurait peut-être lieu de rapprocher des cas précédents -celui des gaz issus d'une flamme; nous y reviendrons plus lard.

Ces cas exceptionnels peu nombreux çt encore mal connus sont restés isolés jusqu'à une époque toute récente. L^étude de la conductibilité de l'air qui a passé sur le phosphore et celle des gaz récemment préparés par voie chimique m'onl permis d'en signaler des exemples nouveaux et de faire xlisparaître, par conséquent, leur caractère exceptionnel. C'est l'ensemble de ces recherches que

(*) Lenard, Ann. der Phys.^sl. I, 1900, p. 486; t. III, 1900, p. 298.

(') J.-J. Thomson, Conductwity of gazes ^ p. i^i.

(^) Karl K.ehler, Ann. der Phys., N. F., t. XII, 190$, p. 11 19.

E. BLOCII.

je vais mai a tenant exposer; elles sont encore incomplètes, mais laissent entrevoir un domaine nouveau d'études assez étendu. Ce qui va suivre se rapporte principalement au cas du phosphore ; ce cas est en effet un de ceux qui, historiquement, ont soulevé le plus de controverses, et c^est aussi le plus facile à aborder par l'expérience. La section I est consacrée à l'historique de la question, les sections II à VII à son étude expérimentale détaillée ; les sections VIII et IX renferment les premiers résultats que m'a fournis Tétude des gaz récemment préparés et constituent, en quelque sorte, une préparation à une étude plus complète.

I. — La conductibilité produite par le phosphore. Historique.

L'oxydation lente du phosphore à l'air humide est accompagnée : i" de phosphorescence ; 2" de production d'ozone; 3® de la formation d'un nuage de composition encore mal connue, mais renfermant surtout des oxydes et des acides du phosphore. Dans l'air sec les mêmes phénomènes se produisent, mais atténués, et les deux premiers le sont d'autant plus que l'air est plus sec ; leur élude chimique précise reste d'ailleurs à faire. Aux phénomènes précédents il faut en joindre un autre dont nous allons faire l'étude détaillée : l'air qui oxyde lentement du phosphore devient conducteur de l'électricité. Je ne crois pas faire œuvre inutile en exposant avec quelque détail l'ensemble des travaux que cette propriété a suscités, car, à ma connaissance, un Historique exact et complet de la question n'existe pas encore.

Matteucci (* ) est le premier physicien qui paraisse avoir

(») Matteucci (cité par J.-J. Thomson), Encycl. Britt.y édition de i855, t. VIII, p. 622.

COiNDUCTlBlLlïL ÉLECTRIQL'E DE LAIU. • Il

reconnu la conductibilité électrique que prend l'air au voisinage d'un bâton de phosphore. Le fait, tombé dans Foubli, fut rclrouvé en 1890 d'une manière indépendante par Naccarl (*) et par Elster et Geilel (*). Shelford Bidwell (^) le signala à nouveau en 1896, sans avoir eu connaissance des travaux de ses devanciers.

Dans les expériences de Naccari, une boule de laiton de 4*^'" de diamètre, chargée avec 3o éléments Volta, est reliée à un électromètre Mascart. Quand on en approche un petit morceau de phosphore, elle perd sa charge (quel qu'en soit le signe) beaucoup plus rapidement que quand on l'abandonne à elle-même. Le phénomène est supprimé par les mêmes causes que celles qui arrêtent la phosphorescence du phosphore, par exemple, par la présence de vapeurs d'essence de térébenthine.

Elster et Geitel relient à un électroscope une tige métallique portant à son extrémité un petit bâton de phosphore ; l'électroscope ne peut dès lors conserver aucune charge permanente. Inversement, si on relie à un électromètre à quadrants la même tige, placée dans Taxe d'un cylindre métallique chargé, la tige joue le rôle de collecteur et Télectromètre se charge du même signe que le cylindre. Il est impossible de trouver une différence entre les charges positives et négatives, et l'ensemble des phénomènes ressemblent tout à fait à ceux que présentent les gaz entourant une flamme : en particulier il y a, dans les deux cas, production d'ozone.

Au voisinage d'une plaque métallique reliée à l'électromètre on place la tige portant le phosphore, et on la

( * ) A. Naccari, Atti di Torino, t. XXV, 1890, p. 252-257 ; Nuov. Cim. (3), V XXVII, 1890, p. 228-233; /. de Phys, (2), t. IX, 1890, p. 540.

(') Elster et Geitel, Ann, der Physik., N. F., t. XXXIX, 1890,

(*) Shelford Bidwell, Nature, t. LV, 1896, p. 6.

charge ; la charge correspondante que prend réleclromètre paraît ne pas dépendre du nuage qui se forme au* voisinage du phosphore humide et qui, tantôt tombe sous forme d^un filet régulier sans toucher la plaque, tantôt vient à son contact. Un courant de gaz d'éclairage, passant entre le phosphore et la plaque, diminue à peine Teflet de charge s'il ne touche pas le phosphore; il le supprime dans le cas contraire (en même temps qu'il supprime l'oxydation et la phosphorescence). Un nuage de chlorhydrate d'ammoniaque est sans grande action sur la conductibilité de Tair : il la diminue plutôt qu'il ne l'augmente. Enfin, Elster et Geitel ont constaté que le soufre ne produit pas d'effet comparable à celui du phosphore, même quand il est chauffé un peu au-dessous de son point d'inflammation, et devient, lui aussi, phosphorescent (*),

En même temps que paraissaient ces premières études sur la conductibilité produite par le phosphore, R. von Helmhoitz et Richarz (^) faisaient connaître les résultats de leur important travail sur les jets de vapeur. Leur Mémoire, précédé d'ailleurs et suivi d'autres études analogues, rapporte à la présence de centres électriquement chargés la condensation abondante que bien des causes provoquent dans le jet de vapeur (flamme, aigrette, etc.). Il était naturel de chercher si, en présence du phosphore, nne condensation analogue se produit en corrélation avec la conductibilité électrique. C'est à Barus {^) que revient le mérite d'avoir montré que le voisinage d'un bâton de phosphore provoque une condensation intense dans un jet de vapeur. Shelford Bidwcll (^) a complété cette observation en montrant que les fumées émanées du phosphore ne provoquent plus le même effet quand on les recueille

(') JouBERT, Ann. de l'École Normale, a» série, t. III, 1874, p. 224.

(2) R. VON Helmholtz et Richarz, Wied. Ann., t. XL, 1890, p, 161.

(3) Barus, American Meleorological Journal, mai 1893. («) Shelford Bidwell, Nature, t. XLIX, 1893, p. 212.

CONDUCTIBILITÉ ÉLECTRIQUE DE l'aIH. i3

dans un flacon avant de les envoyer dans le jet de vapeur et qu'on évite la présence, au voisinage du jet, de toule trace de phosphore non oxydé.

L'ensemble des résulats semblait donc conduire naturellement à rapprocher la conductibilité de l'air produite par le phosphore de celle qui est provoquée par d'autres causes, et dont l'étude se poursuivait simultanément* Aussi Barus a-t-il admis implicitement et sans démonstration expérimentale l'hypothèse d'une ionisation du gaz dans les nombreux Mémoires qu'il a consacrés à l'étude du phosphore, et que nous allons maintenant résumer (*).

Pour étudier la condensation, Barus se sert d'un jet de vapeur dans lequel il amène V émanation {^) du phosphore. A. cet effet, l'eau d'un vase de Mariotte s'écoule <lans un récipient de 8*, d'où l'air se trouve chassé, avec une vitesse constante, à travers un tube desséchant, puis à travers un tube vertical renfermant des bâtons de phosphore séparés par des fragments de toile métallique, enfin dans le jet de vapeur. L'activité de la condensation est appréciée parla coloration prise par le jet, coloration que l'on observe par un dispositif optique spécial. Les couleur^ sont invariables tant que le volume d'air qui s'écoule par seconde est constant. Pour faire l'étude électrique de l'émanation, elle est envoyée, avant son arrivée dans le jet de vapeur, à travers un condensateur cylindrique de o™, 5o

(*) Barus, Science^ t. XI, 1900, p. 201; t. XIII, 1901, p. 5oi ; Phys, Beview, t. X, 1900, p. 257; Phil, Mag.j (6), t. I, 1900, p. 672; (6),

t. II, 1902, p. 4o> 391, 477; (6), t. m, 1902, p. 80.

(') Barus désigne par celte expression abrégée le gaz qui a passé sur le phosphore et a acquis les propriétés particulières que nous étudions. Bien qu'elle soit propre à créer une confusion avec le terme analogue employé pour les substances radioactives et qui se rapporte à un phénomène tout différent, nous continuerons à l'employer quelquefois, à cause de sa commodité, et aussi parce que l'usage l'a partiellement consacrée.

l4 K. BLOCH.

de longueur et de o"*,i4 d'épaisseur, entre les armatures duquel la différence de potentiel peut atteindre 3oo volts. Les courants sont mesurés par la déperdition d'un électromètre relié à Tarmature intérieure isolée et chargée. Le gaz passait à raison de i* par minute en moyenne et était très imparfaitement desséché. On constate que les courants qu\ine différence de potentiel constante peut faire passer à travers le gaz sont proportionnels aux volumes d'air qui traversent le condensateur. La coloration du jet de vapeur donne donc une mesure du courant qu'une même différence de potentiel peut faire passer pour diverses vitesses du courant gazeux. Mais, quand la différence de potentiel augmente et même quand elle atteint 2000 volts par centimètre, la coloration, pour une vitesse invariable du gaz, ne change pas. 11 semblerait résulter de là que l'émanation renferme des centres chargés et des centres de condensation distincts les uns des autres, mais dont la quantité dépend, pour les uns et les autres, de la vitesse du gaz qui a passé sur le phosphore ; tout au moins, si les centres chargés peuvent condenser la vapeur d'eau, leur nombre est-il minime par rapport à celui des autres centres de condensation.

Dans des Mémoires ultérieurs, Barus étudie l'émanation dans des condensateurs plans ou sphériques, l'air restant cette fois immobile. Dans le premier cas, le phosphore est déposé sur une des armatures du condensateur et l'électromètre relié à l'autre armature ; dans le second cas, le phosphore est placé dans une petite boule de toile métallique qui forme l'armature intérieure du condensateur sphérique et est reliée à l'électromètre. On étudie dans les deux cas la déperdition de l'électromètre chargé et sa variation avec la distance des armatures.

Ce qui est particulièrement frappant dans les résultats, c'est l'irrégularité décevante du phénomène et la difficulté qu'il y a, par suite, à faire des mesures. Les deux

CONDUCTIBILITÉ ÉLECTRIQUE DE l'aIR. i5

citations suivantes (*) sont caractéristiques à cet égard : « Le pouvoir ionisant du phosphore tantôt croît et tantôt décroît, comme s'il était accidentel et soumis à des conditions arbitraires »; et plus loin : « On est presque tenté de croire que chaque condensateur se comporte comme une individualité propre, conclusion pour laquelle je n'ai pu trouver d'explication adéquate. » Souvent, dans deux expériences successives faites dans les mêmes conditions,/ les nombres trouvés diffèrent de ^ ou davantage. Il est dès lors difficile d'obtenir, même par des moyennes, des résultats nets en ce qui concerne l'existence et les propriétés des ions.

On trouve cependant dans le dernier Mémoire (condensateurs sphériques) trois courbes donnant la variation du courant avec la force électromotrice dans trois condensateurs sphériques de diamètres différents. Le champ a varié de o à 90 volts par centimètre dans le premier, de o à 3o volts par centimètre dans les deux autres. Les courbes obtenues sont sensiblement des lignes droites^ sauf dans le premier cas, où il y a une très légère tendance à une incurvation vers Taxe des courants. Les courants semblent donc obéir à la loi d'Ohm ou au moins s'en écarter très peu. Il n'j a, par suite, dans ces expériences aucune raison de croire à l'approche d'un courant de saturation, c'est-à-dire aucune preuve directe de l'existence d'une ionisation (^). Barus indique que, dans l'hypothèse de l'ionisation, il faudrait admettre dans l'air saturé d'émanation un nombre approximatif de 4«io^ ^^^^ par centimètre Cube. Ce nombre est bien inférieur à celui que l'on a trouvé dans de l'air ionisé au maximum par les rayons de Ronlgen (lo* à lo*). Il y aurait même là, contrairement à ce que croit Barus, un désaccord embarras-

(») Barus, PhU. Mag., (6), t. III, 1902, p. 84 et 85. (^) Je renvoie ici à une expérience isolée de Des Coudres ( Wied Afin,, t. LXII, 1897, P- "î'i)» *ï"» ®s^ ^° contradiction avec celle-ci.

iG £. BLOCH.

sanl, étant donnée rinlensité des phénomènes électriques dans le cas du phosphore.

Enfin, Barus cherche si l'émanation du phosphore n'émettrait pas des radiations capables de traverser les corps opaques à la lumière et d'ioniser l'air à la manière des rayons de Becquerel. Les expériences ont donné un résultat négatif; la conductibilité passe en effet avec une difficulté extrême à travers les solides poreux, et il semble que les, pores jouent dans ce passage le rôle essentiel; il suffit, en effet, de huiler une feuille dé papier mince légèrement transparente pour la rendre complètement opaque. Schmidt (*) a confirmé plus tard ce résultat en montrant que le phosphore ne produisait aucune action sur une plaque photographique à travers une lame d'aluminium mince.

Le professeur J. J. Thomson (2), se fondant sur les expériences de Barus, a proposé un mécanisme de la conductibilité dans l'émanation du phosphore, qui est le suivant : le fait que, d'après Barus, il est impossible, d'atteindre le courant de saturation serait dû à ce que la production de la conductibilité n'a pas lieu seulement au moment du passage de l'air sur le phosphore, mais se prolonge au delà ; l'émanation renfermerait des centres d'émission d*où partirait un rayonnement très absorbable capable d'ioniser le gaz; la condensation se ferait sur ces centres et non sur les ions, et c'est pour cela que les centres de condensation subsisteraient après le passage de l'émanation à travers un champ électrique intense. Nous, verrons plus loin ce que des expériences plus récentes doivent faire penser de cette hypothèse.

En résumé, les expériences de Barus non seulement conduisent à la conclusion que les centres chargés et les

(•) G. G. Schmidt, Ann, der Phys., t. X, 1908, p. 722. (') J. J. Thomson, Conductwity 0/ gazes, p. 325.

centres de condensation ne doivent pas être identiques, mais elles laissent les plus grands doutes sur la nature même de la conductibilité, et l'hypothèse d'une simple ionisation ne suffit pas à les expliquer. C'est ce qui m'a porté à les reprendre.

Mes expériences (^ ) étaient commencées depuis quelque temps lorsqu'un Mémoire de G. C. Schmidt (2) sur cette question vint mettre le comble à l'obscurité qui y régnait déjà. Tl signale d'abord à nouveau la difficulté qu'il y a à obtenir des résultats réguliers, et il l'attribue à des irrégularités dans l'oxydation. Son appareil se compose d'un flacon de o"*,3o de haut et de o", 20 de large, fermé par un bouchon de caoutchouc. Ce bouchon est traversé par deux tiges de fer isolées au golaz et terminées par deux plateaux horizontaux de o™,o3 de diamètre placés verticalement en regard l'un de l'autre au centre du flacon. Le flacon renferme jusqu'à une certaine hauteur une solution concentrée d'acide phosphorique, avec laquelle on a humecté les parois et qui est reliée au sol. La lige de fer reliée au plateau inférieur A est chargée à un potentiel élevé avec une batterie d'accumulateurs dont un pôle est au sol ; la tige reliée au plateau supérieur B est en relation avec un électromètre; les vitesses de déviation de celui-ci mesurent les courants passant entre les deux plateaux. La mesure se fait après avoir rendu l'air conducteur en plaçant sur le plateau A de petits tubes de verre renfermant du phosphore. L'intensité du courant est proportionnelle à la surface du phosphore jusqu'à des champs de l'ordre de 200 volts par centimètre ; elle ne dépend pas du signe de la charge du plateau A et n'est pas due à

(*) Voici les indications bibliographiques sur mes publications relatives à ce sujet : Comptes rendus, décenfibre 1902 ; Séances de la Société Française de Physique^ février 1908; Comptes rendus, décembre 1903 ; Séances de la Soc. Franc, de Phys., février 1904.

(-) G. C. Schmidt, Phyzik. Zeitschr. (3), juillet 1902, p. \-^b,

Teffet pliolo-éleclriqne possible provenant de la [)liosphorescence du phosphore. Elle est d'autant plus grande que la pression de Tair, et par suite de l'oxygène, est plus grande ; elle tombe à zéro quand l'air est remplacé par de l'acide carbonique ou de Tazote. La conductibilité est donc bien, conformément aux expériences de Naccarî et d'Elster et Geitel, reliée à l'oxydation du phosphore.

Recherchant ensuite la relation qui existe entre le courant et la force électromotrice, Schmidt trouve que, même pour un potentiel de 200 volts au plateau inférieur, on est encore loin de la saturation; les courants semblent proportionnels aux forces électromotrices, ou tout au moins les écarts d'avec la loi d'Ohm sont irréguliers et ne font pas prévoir l'existence d'un maximum pour le courant. Ce résultat pourrait être attribué à l'extrême intensité de l'ionisation qui se produit dans ce cas; mais une comparaison avec Tionisation produite par les rayons de Rontgen montre que les deux phénomènes ont des intensités tout à fait comparables. Il faut donc, d'après Schmidt, renoncer absolument à l'hypothèse d'une ionisation et chercher une autre interprétation de tous les phénomènes observés jusqu'à ce jour. Cette interprétation, Schmidt la trouve dans la convection de l'électricité par les particules du nuage qui entoure constamment le phosphore à l'air. L'existence de la conductibilité est, en effet, intimement liée à la présence de ce nuage; les particules conductrices neutres qui y sont contenues viendraient se charger au contact des plateaux et provoqueraient, par leur va-et-vient, la conductibilité apparente du gaz.

Ce résultat, qui remettait tout en question, fut combattu, quelque temps après, par quelques expériences purement qualitatives de Harms (*). D'après celui-ci,

(•) IlAiiMs, Phys. Zeitsckr.f (4), i" novembre 1903, p. m.

CONDUCTIBILITÉ KLECTllIQUE DE L AIR. I9

conformément aux recherches antérieures à celles de Sclimidt, les fumées du phosphore se comportent tout autrement t|ue les fumées de chlorhydrate d'ammoniaque par exemple. Les premières augmentent énormément la conductibilité propre de Tair, les secondes la diminuent plutôt; il ne saurait donc s'agir d'une convection qui aurait produit ses eiïets aussi bien dans un cas que dans l'autre.

En présence de toutes ces contradictions, je publiai mes premiers résultats sur ce sujet. J'en exposerai le détail plus loin, mais j'en indique ici le résultat essentiel: la conductibilité de l'air sec qui a passé sur le phosphore est due à des ions de très faible mobilité et jouissant de la propriété de condenser la vapeur d'eau simplement saturante. Je mettais en particulier pour la première fois en évidence l'existence d'un courant de saturation, preuve directe d'une ionisation.

Bientôt une polémique s'engageait à ce sujet en Allemagne. Dans deux nouveaux mémoires (^), Schmidt reprend et développe les conclusions du travail précédent. Il attribue son désaccord avec Harms, en ce qui concerne les fumées de chlorhydrate d'ammoniaque, à ce que Harms n'employait que des potentiels inférieurs à 80 volts, tandis qu'il allait, lui, jusqu'à 2 ooo volts. De fait, on peut, avec de forts potentiels, rendre l'air conducteur avec des poussières de graphite ou de chlorhydrate d'ammoniaque; mais il semble que ce transport d'électricité par convection dans des champs très intenses, que personne n'a jamais songé à contester, ne peut rien élucider en ce qui concerne les champs plus faibles, comme ceux qui suffisent dans le cas du phosphore.

Schmidt décrit l'expérience suivante, qui lui paraît

(•) G. C. ScuMiDT, Phys. Zeitschr.j (i), i5 février 1908, p. 298; Ann. der Phys. y (4)? t. X, mars 1908, p. 7o'|.

décisive : au-dessous et à droite du plateau A, dans l'expérience relalée page 17, il place un petit morceau de phosphore isolé ; il s^en échappe un (ilet de fumée qui est toujours attiré par le plateau inférieur A, quel que soit le signe de sa charge ; celte fumée ne saurait donc contenir de particules portant une charge propre, qui devraient être tantôt attirées, tantôt repoussées. Mais, en réalité, le phosphore, quoique isolé, ne saurait avoir un potentiel très diflTérent de celui de l'enceinte; il existe donc un champ intense entre le phosphore et le plateau A, de sorte que les seules particules chargées qui puissent s'écarter du phosphore sont celles du signe contraire à celui du plateau A ; il n'y a donc rien d^étonnant à ce qu'elles soient toujours attirées par le plateau A. {Cf, Harms.)

La loi d'Ohm continue, d'après Schmidt, à être vérifiée à peu près, et aucune saturation ne se manifeste; ce fait lient surtout, comme nous le verrons, à la très faible mobilité des ions; grâce à elle, les volumes utilisés vont en croissant avec l'intensité du champ, et aucune saturation n'est possible avec le dispositif de Schmidt. Du reste la loi d'Ohm est, contrairement à ce que croit Schmidt, absolument inconciliable avec la théorie de la convection {voir p. 3).

Schmidt a fait des recherches sur la nature chimique du nuage qui s'échappe du phosphore. Il est formé d'oxydes et d'acides du phosphore. Ce sont ces derniers qui, dans son interprétation, sont conducteurs et transportent l'électricité par convection. Cette hypothèse est inconciliable avec mes expériences, qui ont porté sur de Talr absolument sec et, par suite, dénué d'acides du phosphore ; la conductibilité n'en subsistait pas moins.

Harms répond à Schmidt, dans un nouveau travail (*).

(^) Hârms, Pliys. Zeitschr., ('i), 1" mai igoj, p. ^36.

r.OMJttlTlUILITÉ l'iLKCTIUQDK 1)K l'\IW. 2 1

Il y retrouve le courant de saturation, preuve directe de rionisation que j^avals de^jà donnée. Amenant entre d(Mix plateaux parallèles une petite quantité du nuage émané du phospliore, il montre qu'elle se sé|)are eu deux portions attirées respectivement vers chacune des électrodes, au moment de rétablissement du champ. Cette expérience met en évidence dans Témanation Texistence de charges de signes contraires.

Elster et Geilel (*), en réponse aux critiques de Schmidt, signalent aussi quelques expériences nouvelles : si Ton place, au voisinage et de part et d'autre du filet de fumée qui s'élève au-dessus d'un petit morceau de phosphore humide^ une houle métallique isolée et un plateau relié au sol, puis qu'on charge la boule à un potentiel élevé (aofïo volts), l'on voit le filet de fumée se diviser eu formant une fourche, manifestant ainsi, comme dans l'expérience de Ilarms, l'existence de charges des deux signes dans le gux.

Gockel (^) u étudié l'absorption de l'émanation du phosphore par divers milieux et trouvé, sur ce sujet, des résultats qui confirment ceux qui seront exposés plus loin. Enfin, récemment, Hurms {^) a montré (|ue le nombre de molécules d'oxygène qui concourent à former les ions est très faible pnr rapport nu nombre total de celles qui prennent part à l'oxydation. Nous reviendrons sur ce sujet.

Tel est l'ensemble des travaux que la question a suscités jusqu'à présent. Je vais maintenant détailler les expériences par lesquelles j'ai personnellement contribué ù éclaircir le problème.

(») Klstku cl Gritki., Phys» Zoitschr., {\), i5 inui f()o\ p. 457. (') GooKEi., Phys, Zeitschr,, Ci), if) aoiU i()o.l. (^) IIaums, /Vus. Zeitschi,, i5 février kjo'i.

II. — Choix d'une méthode expérimentale ; production et dessiccation du courant d'air; mesure de sa vitesse.

L'exposé de la section précédente nous a montré que les recherches sur la conductibilité provoquée par le phosphore sont à peine sorties, jusqu'ici, du domaine qualitatif. La cause en est dans l'irrégularité considérable des phénomènes, signalée par tous les expérimentateurs (^voir p. i5) et, par suite, dans l'impossibilité de faire des mesures suivies et concordantes. Mon but a été d'abord d'obtenir de la régularité, de manière à opérer dans des conditions bien définies et à pouvoir faire des mesures toujours comparables à elles-mêmes.

Choix d'une méthode expérimentale. — En premier lieu fallait-il opérer, comme la plupart des expérimentateurs, sur une masse d*air immobile, ou bien faire passer sur le phosphore, à l'exemple de Barus dans ses premiers Mémoires, un courant d'air régulier? Je me suis arrêté à la seconde méthode pour les raisons suivantes : il est assez vraisemblable à priori que les irrégularités de la conductibilité sont liées à des irrégularités dans l'oxydation. Or, si on laisse le phosphore dans une masse d'air immobile, on peut, ou bien faciliter le renouvellement de l'air par des communications largement ouvertes avec l'atmosphère (Barus), ou bien le rendre très lent en mettant le phosphore dans un vase à peu près clos (Schmidt). Dans le premier cas, l'oxjdation du phosphore ne changera pas beaucoup la composition de l'air dans son voisinage, mais les courants d'air seront inévitables ; dans le second cas, les courants d'air seront à peu près supprimés, mais l'oxjgène, au contact du phosphore, sera peu à peu absorbé, et la diflTusion ne suffira pas à maintenir invariable la composition du gaz oxydant. Dans l'un et l'autre cas il y a donc des causes d'irrégularité dans Toxydation. On peut au contraire espérer obtenir des phéno-

COINDUCTIBILITÉ ÉLECTRIQUE DE LAlll. 23

mènes pins conslants en faisant passer, avec une vitesse invariable, un courant d'air sur le phosphore : on arrive ainsi à un état permanent où la composition et la vitesse du gaz oxydant sont, en chaque point, presque rigoureusement fixes; je me suis donc décidé, dès l'origine, à avoir recours à une méthode de courant gazeux.

Ayant réalisé, par le procédé qui sera décrit plus loin, un courant d'air sensiblement constant, je fis de premiers essais de conductibilité en envoyant le gaz, après son passage sur le phosphore, dans un condensateur cylindrique, et en mesurant, avec un électromètre, les courants que l'on pouvait faire passer d^me armature à l'autre sous l'influence d'une force électromotrice donnée. Je fis de suite la remarque que les phénomènes, d'abord fort capricieux, prenaient une albire plus régulière quand on desséchait l'air avant de le faire passer sur le phosphore, et je fus amené rapidement à opérer la dessiccation d'une manière très complète. A titre d'exemple, je donne quelques-uns des premiers nombres que j'ai obtenus de celle manière, dans onze essais faits dans des conditions identiques. Les nombres représentent les temps nécessaires pour parcourir 80 divisions de l'échelle électrométrique:

I** L*électromètre recueille des charges positives :

18,8 sec., 18,6 sec, 18,8 sec.

2" On renverse le sens du champ dans le condensateur :

17,4 sec, 18,8 sec, i8,4 sec.

Quelques minutes après :

18,2 sec, 19 sec

3" On renverse encore le sens du champ :

17 sec, 18,4 sec, 18,4 sec

Ces nombres sont déjà remarquablement constanls, si on les compare à ceux que l'on obtient avec de l'air

humide, et qui diffèrent souvent de plus du quart dans quelques essais successifs.

Ces premières tentatives étaient suffisantes pour permettre de fixer nettement la technique à employer : il était essentiel : i** d'opérer avec un courant gazeux constant; 1^ de le dessécher rigoureusement avant de le faire passer sur le phosphore .

Je vais donc décrire le dispositif qui m'a servi dans toutes les expériences à obtenir un courant d'air très régulier et très sec.

Production d^un courant d^air constant et dessiccation du gaz. — Le courant d'air est produit par un vase de Mariotte A primitivement plein d'eau, et dont le liquide s'écoule dans un second vase B primitivement plein d'air sous la pression atmosphérique. L'eau qui arrive à un taux constant dans le vase B en chasse l'air avec une vitesse également constante sous forme d'un courant d'air aisément utilisable. Pratiquement la vitesse du gaz présente toujours de très lentes fluctuations, mais qui ne sont pas gênanles pendant la durée d'une série de mesures, et dont on peut d'ailleurs tenir compte. Si l'on emploie des récipients assez grands, on peut ainsi d'une manière fort commode réaliser un courant d'air de vitesse moyenne, constant pendant une durée de une ou plusieurs heures. Dans mes premières expériences je me servais de grands flacons de i5' de capacité placés l'un audessus de l'autre. Plus tard j'ai employé deux récipients de zinc d'une contenance de plus de 5o^ Les débits uti- ..sés ont varié entre 2*^™' et 20^"*' d'air par seconde, ou bien entre o^i et i* d'air par minute à peu près. L'écoulement pouvait alors durer de 3o minutes à 2 ou 3 heures. Après chaque série, il fallait, bien entendu, vider l'eau du récipient B et la reporter dans le récipient A.

La dessiccation du gaz s'opère d'une manière très parfaite en faisant passer le gaz a travers une longue série de

COJNOUCTIBILITK ÉLECTllIQl E DE L AIR. 'À.}

liibes, de flacons et d'éproiiveltes renfermant les substances que l'on emploie d'ordinaire à cet usage, placées dans l'ordre suivant : chlorure de calcium, acide sulfurique pur, ponce snlfurique et anhydride [)liosphonque. L'ensemble du dessiccateur a plusieurs mètres de longueur. En particulier Tanhydride phosphorique forme une colonne de I*" : il reste tout à fait inaltéré pendant plusieurs semaines. En renouvelant de temps en temps tous les desséchants, on est donc sûr d'avoir, même aux plus fortes vitesses, un gaz absolument sec.

Mesure de la vitesse du courant gazeux. Première méthode, — Dans les ])remières expériences le gaz barbotait, à la sortie de l'appareil, dans un dernier lavtîur à acide sulfurique pur. On pouvait, avec un chronomètre donnant le j de seconde, compter le temps que prenait le passage de loo bulles au laveur. Si l'on a fait au préalable un étalonnage donnant la vitesse du courant gazeux en fonction des temps de passage de joo bulles, on aura immédiatement, dans chaque expérience, la vitesse du gaz en valeur absolue. Au lieu de faire l'étalonnage une fois pour toutes, on évaluait, dans chaque série de mesures, la quantité dont le niveau de l'eau s'abaissait dans le vase de Mariolle A dans un temps connu : le vase A portait une échelle verticale qui avait été graduée eu lilres au moyen d'une éprouvetle jaugée, et l'abaissement du niveau de l'eau en A donnait le débit du gaz pendant le lemps correspondant. D'autre part, en faisant alterner chaque mesure électrique avec une mesure du temps de passage de lOO bulles, on pouvait s'assurer que Técoulement restait bien régulier pendant toute la durée des essais. En somme le passage des bulles ne servait qu'à vérifier la régularité du courant d'air, et la vitesse de celuici se déduisait directement de la quantité d'eau écoulée en un temps donné. Cette méthode si simple suppose que, d'un bout à l'autre, Tappareil ne présente aucune fuite,

aG E. BLOCH.

et la longueur du dessiccaleur obligeait à prendre, à cet égard, des précautions spéciales : la constance de la vitesse mesurée de cette manière était réalisée en moyenne à j^ près et souvent mieux pendant toute la durée d'une série de mesures. Malheureusement chaque vérification de la vitesse demandait de 20 à 3o secondes, et il était par conséquent impossible de constater et d'empêcher de petites variations accidentelles de la vitesse.

Seconde méthode, — La méthode que je vais maintenant exposer et qui m'a servi pour toutes les expériences définitives, est au contraire à l'abri de ces objections. Elle résout simplement le problème suivant : mesurer en valeur absolue et à chaque instant la vitesse d'un courant gazeux. C'est surtout plus loin (section VIII) que nous verrons l'inlérêt de son application. Elle est fondée sur la viscosité du gaz dont on mesure la vitesse, et voici son principe :

Si un gaz s'écoule régulièrement à travers un tube cylindrique de diamètre assez petit, l'écoulement se fait en vertu d'une différence de pression entre les extrémités du tube, qui est déterminée par la viscosité du gaz et donnée |)ar la formule

Dans cette formule, que l'on démontre en hydrodynamique (*), et dont les conséquences sont d'accord avec toutes les expériences de viscosité des fluides, U représente le débit total du gaz en centimètres cubes par seconde, / et a sont la longueur et le rayon du tube, [jl est le coefficient de viscosité du gaz (0,00019 pour l'air à 20"). Ainsi, pour un tube et un gaz donnés, la diflférence de pression est proportionnelle à U et peut servir à mesurer le débit. Il est facile de voir que les difl'érences de pres-

( ' ) Vou\ par exemple, Kirchhoff, Mechanik, p. 873.

CO^DICIIBILITK ÉLECTlllQlE DE LAIR. 2"

sion ainsi produites, quoique faibles, sont aisément accessibles à l'expérience. Supposons en effet, à tilre d'exemple, que /=20*^", « = 0,15*^"*, U = io*^" (conditions moyennes de mes expériences), on aura, si le gaz qui s'écoule est de l'air,

p = 7-^^ — —7 = iQo baryes (4 de mm. de mercure).

^ 7tx(o,i5)* ^ j \^ /

Dans mes expériences p a oscillé entre | et ~ de millimètre de mercure. Le manomètre qu'il faudra mettre en <lérivation entre les extrémités du tube devra dès lors avoir une sensibilité suffisante pour évaluer avec exactitude une différence de pression de cet ordre, c'est-à-dire qu'il devra être sensible au moins au millionième d'atmosphère. J'ai choisi comme manomètre le manomètre du type Tiipler à bulle de xjlol, qui répond exactement au besoin actuel; ce manomètre permet aisément d'évaluer des différences de pression même notablement plus faibles que celles sur lesquelles j'ai opéré. L'appareil prend dès lors la forme suivante : Entre deux points A et B {fig- i) d'un tube de verre de

Fig. 1.

20*^™ de longueur et de 3'"'" de diamètre environ est établie une dérivation ACDEB, formée par un tube de même diamètre ayant la forme indiquée sur la figure. Les portions CD, DE forment un angle très obtus (174'' par exemple), et la branche CDE contient une bulle de xylol. On observe une des extrémités de la bulle avec un viseur à réticule et en éclairant la bulle avec une lampe placée de l'autre côté. Le bord du ménisque capillaire forme dans le champ

une ligne de démarcation 1res nelte qui permet de faire des pointés exacts. Si un courant gazeux va de A en B à travers le tube AB, la différence de pression qui en résulte entre les points A et B entraînera un déplacement de la bulle qui sera facilement mesurable si le viseur est placé, par exemj)lc, sur le chariot d'une machine à diviser. Dans mes expériences j'ai employé une machine à diviser dont dont la vis a un pas de o™"»,5, et dont le tambour est divisé en 4oo parties; le tambour est fixé invariablement à la roue à rochet, de manière qu'une rotation dans un sens ou dans l'autre entraîne toujours le chariot. Le viseur fixé sur le chariot est à faible grossissement (lo environ) et Ton peut lui donner, à Taide d'une vis inicrométrique, de petits déplacements verticaux. Le manomètre est fixé sur une monture en bois reliée ellemême solidement à la plate-forme de la machine. Le manomètre étant au zéro, on tourne le tambour de la machine et l'on règle la hauteur verticale du viseur de manière a pointer le bord du ménisque. Si celui-ci se déplace, on peut le suivre en tournant le tambour d'un nombre connu de tours et de fractions de tour. Gomme le ménisque se déplace dans une direction un peu oblique et que le déplacement du viseur est horizontal, on peut, au besoin, relever ou abaisser le viseur à l'aide de sa vis de réglage de manière à avoir constamment le ménisque au centre du champ de visée; en général ce dernier déplacement n'est même pas nécessaire.

On obtient ainsi une quantité proportionnelle au déplacement réel du ménisque, et par suite à la différence de pression à mesurer. Les déplacements horizontaux imprimés au viseur donnent donc une mesure de la vitesse d'écoulement du gaz; celte mesure, seulement relative en principe, deviendra une mesure absolue à la suite d'un étalonnage convenable.

La méthode actuelle a, comme il est facile de s'en

CONDUCTIBILITÉ ÉLECTRIQUE DE l'aIR. 29

rendre compte, une sensibilité largement siiffîsanle pour les besoins des expériences. En ellet, la densité du xylol étant environ 0,9, la colonne verticale de xylol qui équilibrerait une pression de 190 baryes (^voir plus haut) est de

190 X 75 X io-«x i3,6 ^

-^- — — = o"",2 environ.

Si le tube manomélrique fait avec l'horizon un angle de 3", le déplacement horizontal du ménisque sera

-^ = 4«" environ.

tang 3'

Il est facile, avec le viseur et la machine à diviser, de mesurer ce déplacement à —^ près. En fait je me suis toujours contenté de lectures au 2^ près, cette précision étant plus que suffisante si Ton a égard aux irrégularités du courant gazeux et des mesures électriques. Dans d'autres mesures il serait possible de pousser la sensibilité de la méthode beaucoup plus loin encore, en remplaçant le viseur par un véritable microscope à long foyer. Les différences de pression seraient encore mesurables avec des débits d'air de o*^™', i par seconde. Les variations de température et les déplacements du zéro qui en résultent entraînent alors quelques difficultés et ôtent aux déviations un peu de leur slabililé. Les petites erreurs provenant de ces causes se sont aussi présentées dans mes expériences. Mais elles ont toujours été peu gênantes, eu égard à la précision dont j^avais besoin et qui a rarement dépassé le jj^.

Les avantages de cette méthode de mesure sont évidents : elle est d'un montage très simple; elle permet de mesurer la vitesse du gaz immédiatement avant ou après son passage dans les appareils de mesure électriques et d'atténuer ainsi les dangers de fuite; elle ne modiGe en rien le courant gazeux et ne le rend pas saccadé comme la méthode

des bulles. On peul la comparer à ce poinl de vue à la méthode de mesure des différences de polentiel le long d'un fil au moyen de Téleclromètre, qui, lui aussi, ne modifie en rien la distribution des potentiels et celle du courant. Enfin, et c'est là Tavantage essentiel, la méthode permet de suivre à l'œil les variations les plus faibles du courant gazeux, de s'assurer de sa constance et de connaître à tout moment sa vitesse. Entre autres applications, nous verrons (sectionVIII) au moins un cas où elle répond et où elle répond seule à tous les besoins.

La théorie de la méthode repose sur la formule ( i ). Mais pratiquement la méthode en est tout à fait indépendante. Il suffit de remarquer que, pour un gaz et un tube donnés, la différence de pression/? est fonction de la vitesse d'écoulement U du gaz. On peut alors construire une courbe en portant en ordonnées les vitesses du gaz et en abscisses les déviations du manomètre mesurées avec la machine à diviser. A. l'aide de celte courbe on pourra dans chaque cas et sans aucune hypothèse déduire inversement

Ig. 2.

fi^esse^ d'eoauZement.

la vitesse du gaz de la déviation du manomètre. Cet étalonnage, destiné à passer des mesures relatives aux mesures absolues, se fait de la manière suivante : le vase de Mariottc A est pourvu d'une échelle millimétrique graduée

CONDUCTIBILITÉ ÉLECTRIQUE DE L AIK. 3l

en litres au moyen d'une éprouvette jaugée. Envoyant divers courants gazeux à travers le manoinèlre, on peut, pour chacun de ces courants, mesurer d'une part la déviation du manomètre, d'autre part l'abaissement du niveau de l'eau en A dans un temps donné, et par suite les débits correspondants de gaz. Les résultats obtenus dans un étalonnage de ce genre avec des vitesses de gaz assez élevées sont représentés parla courbe de la figure 2.

On voit qu'elle est sensiblement confondue avec une droite, ce qui est une vérification de la formule ( i ) et permet de simplifier beaucoup l'étalonnage. J'ai admis, dans toutes les expériences, que les vitesses d'écoulement étaient simplement proportionnelles aux déviations du manomètre. Il suffit donc pour connaître les débits de faire la mesure en valeur absolue pour une seule vitesse d'écoulement. C'est l'opération que j'ai répétée de lemps en temps au cours des expériences : de petits dé|)lacements accidentels du manomètre pouvaient en effet changer sa constante. Celle-ci a en réalité varié de très peu en plusieurs mois, et était toujours exactement connue.

Tube à phosphore. Montage de F appareil à écoute ment. — Nous aboutissons en définitive pour produire le gaz conducteur au montage suivant : le gaz qui sort du récipient B ( fi g. 3) va se dessécher sur le chlorure de calcium et la ponce sulfurique contenus dans les éprouvettes C, puis sur l'anhydride phosphorique contenu dans le tube D. 11 passe ensuite en E sur le phosphore, de là en F dans Tappareîlde mesure électrique, et finalement dans le tube G qui porte le manomètre de Topler, et où Ton mesure sa vitesse. L'appareil de mesure électrique a élé représenté schématiquement par le rectangle F : il sera décrit plus loin.

Le tube à phosphore est un simple tube de verre de forme et de longueur variables, renfermant une série de bâtonnets de phosphore et placé dans un bain d'eau de

lo à i5 litres, destiné à maintenir sa température à peu près constante. On obtient des bâtonnets de dimensions convenables par fusion du phosphore sous l'eau dans des

Fis. 3.

tubes de verre étroits. Au moment de l'emploi , on gratte les baguettes obtenues dans de Teau ammoniacale, de manière à les débarrasser de l'excès d'acide qui peut les recouvrir, puis on les dessèche sommairement et on les introduit rapidement dans le tube que l'on placera en E. L'appareil est aussitôt mis en fonctionnement, et la dessiccation est achevée en envoyant sur le phosphore un courant d'air sec. Dans presque toutes mes expériences la température du phosphore a été maintenue au voisinage de la température ordinaire (lo" à i5**). On pouvaitccpendant élever la température en chauffant le bain d'eau qui renfermait le tube à phosphore. Quelques essais faits dans ce sens ont montré que les phénomènes observés conservaient exactement le même caractère en augmentant un peu d'intensité quand on élève la température du phosphore jusqu'à 3i®. Je me suis donc contenté en général d'opérer à la température ordinaire.

CONDUCTIBILITÉ ÉLECTRIQUE DE l'aIR. 3^

III. — Premiers caractères de la conductibilité. Existence d'un courant de saturation.

Voici le premier dispositif qui m'a servi à étudier ta conductibilité de Tair qui a passé sur le phosphore. Un condensateur cylindrique {fig- 4) est formé d'un tube de

laiton C de 3o*" de long et 3*^™ de large portant suivant son axe une tige cylindrique T en laiton de o^™,6 de diamètre, isolée par deux bouchons de paraffine. Le gaz pénètre dans le condensateur par un tube de verre traversant un des bouchons de paraffine et sort de la même manière à l'antre extrémité, l/éleclromèlre servant à la mesure a son aiguille chargée par une batterie d'accumulateurs A ; la paire de quadrants Q' est reliée en permanence à la cage de l'électromètre (sol) ainsi que l'autre pule de la batterie de charge. La paire de quadrants Q est aussi réunie à la cage au début de l'expérience; elle peut être isolée à un certain moment grâce à l'interrupteur I. L'armature intérieure T du condensateur cylindrique est reliée aux quadrants Q et par suite est primitivement au potentiel zéro. L'armature extérieure C est chargée avec une batterie d'accumulateurs A' dont un pôle est au soi. Il existe donc un champ entre les armatures du condensateur. Si le gaz qui passe dans le condensateur n'est pas conducteur, l'électromètre primitivement au zéro y reste quand on isole la paire de quadrants Q. Si au contraire le gaz est conducteur, quand on isole la paire de quadrants Q les potentiels B. 3

de G et de ï Icndenl à s'égaliser el i'éleclromètre dévîe. Si Tan peiil exiraire du gaz des charges des deux signes, la déviation a lieu dans un sens ou dans un autre suivant que le pôle de la batterie A' auquel on réunit le tube G est le pôle posilif ou le pôle négatif, et le sens de la déviation de l'électromètre indique le signe des charges que l'on recueille en T. Pour éviter loule perturbation d'origine électrostatique, on a recours à un svslènie de protection qui sera détaillé plus loin.

Existence de la conductibilité. — Il est facile avec cet appareil et un électromèlre modérément sensible de mettre en évidence la conductibilité de Témanation. L'électromètre utilisé à ce moment est un électromètre Mascart où Facide sulfurique a élé remplacé par de Fluiile d'amandes douces et dont la suspension a été allongée de manière à obtenir une déviation de 3oo divisions sur une échelle placée à deux mètres quand on porte les quadrants Q à un potentiel de un daniell. L'aiguille est chargée avec une batterie de 60 petits accumulateurs. Dans ces conditions, avec un courant gazeux assez lent et une charge positive de 100 volts sur le tube T, Téiectromètre isolé dévie de 100 divisions en 20 secondes environ, alors qu'en Tabsence de courant gazeux il reste sensiblement au zéro. G'est dans ces conditions qu'ont été obtenus les nombre cités page 28.

Les nonibres trouvés ne présentent pas une régularité parfaite immédiatement après le montage du tube à phosphore. A ce moment en effet le tube renferme encore beaucoup d'humidité et celle-ci n'est que progressivement entraînée par le courant d'air sec. Au débiH l'oxydation est par suite très intense ; elle est accompagnée d'une production abondante de fumées blanchâtres et le phénomène de conductibilité est lui-même fort capricieux et remarquablement intense. Peu à peu les fumées deviennent moins épaisses, le phénomène d'oxydation se ralentit et se

CONDUCTIBILITÉ ÉLFXTRIQLE DE l'aîR. 35

régularise, en même temps que les couraiils deviennent moins grands et plus constants. Au bout d'un temps plus ou moins long, qui peut être de plusieurs jours, la conductibilité est tombée aux deux tiers ou à la moitié de sa valeui* initiale, l'état de régime se trouve à peu près atteint^ et les fumées qui accompagnent Poxydation ne sont plus que dif^ ficilementobservables(voir section Vil). Les mesures sont alors possibles et donnent des résultats réguliers, Pinten-^ site du phénomène continuant du reste à décroître très lentement de jour en jour, en même temps qu'il se forme àla surface du phosphore une couche d'oxydes de plus en plus épaisse. Le gaz est devenu à ce moment parfaitement sec.

Le premier fait intéressant est la possibilité même de mettre en évidence la conductibilité de l'émanation par le dispositif précédent î le gai traverse en effet un tube de caoutchouc (ou encore de plomb ou de verre) de plus de 5o*^" pour arriver depuis le phosphore jusqu'au condensateur. Il met, pour parcourir ce chemin, un temps suffisamment long, pour qu'il eût perdu la plus grande partJ6 de sa conductibilité par recombinaison ou par diffusion, s'il se fût agi d'une ionisation analogue à celle que provo-* quent les rayons de Rôntgen. La persistance d'une conductibilité intense dans le gaz après un temps assez long et après la traversée d'un tube relativement étroit est donc un fait qui doit retenir l'attention tout d'abord.

Symétrie dei charges des deux signes. — En second lieu on a pu voir par les nombres de la page ia3, et ce fait est confirmé par toutes les mesures ultérieures, qu'aucune différence appréciable n'existe entre les charges positives et négatives, et qu'on peut les extraire du gaz en quan^ tités sensiblement égales dans des temps égaux. Quel que soit le phénomène étudié, les deux espèces de charges ont toujours fourni des nombres si voisins, que l'on a pu^ dan h la plupart des cas, se borner à étudier les charges d'un

BLOCH

seul signe. C'est là encore une différence remarquable entre le cas actuel et les cas d'ionisation ordinaires.

A ce sujet, il est facilt* de montrer avec quelque sensibilité que Témanation n'est pas électriquement chargée, c'est-à-dire, si l'on accepte provisoirement l'hypotlièse d'une ionisation, que le gaz ne renferme pas d'excès d'ions d'un certain signe. Il suffit en effet d'envo^^er l'émanation dans un cylindre de Faraday relié à l'éiectromètre : l'expérience, faite avec divers cylindres et en faisant varier la vitesse du courant gazeux, a toujours donné le même résultat; réleclromètre ne prend aucune charge.

Existence d'un courant de saturation, — I^a question principale était celle de la nature même de la conductibilité, et le simple appareil précédent a suffi pour donner à ce sujet des indications très nettes.

Supposons que le gaz ait une vitesse constante, et proposons-nous de mesurer les courants que des forces électromolrices croissantes peuvent faire passer à travers le gaz : il suffira de faire croître progressivement le nombre des accumulateurs qui composent la batterie A.' et de mesurer à cha<|ue fois la vitesse de déviation del'électromèlre. A cet effet on choisit sur l'échelle électrométri<|ue deux points suffisamment éloignés l'un de l'autre et dit zéro pour que le repère aille de l'un à l'autre avec une vitesse constante et en un temps convenable : l'inverse de ce temps donne une mesure de la vitesse de déviation. Dans la plupart des cas on mesurait avec un chronomètre donnant le ^ de seconde le temps nécessaire pour aller de la division i5o de l'échelle à la division aSo. On réglait la sensibilité de Télectromètre par la charge de l'aiguille de manière à maintenir les temps de déviations entre 1 5 et 35 secondes. Dans ces conditions la précision des mesures est toujours suffisante pour que les irrégularités accidentelles du phénomène étudié dépassent les erreurs de lecture.

COWDLCTIBILITÉ ÉLECTRIQUE DE L Alll. OJ

Voici un exemple obtenu en opérant ainsi, la charge du

tube étant négative :

Couranls

Forces électromotrices

en unités arbitraires

5 accumulateurs

Chaque nombre est la moyenne de plusieurs lectures concordantes, et les nombres que l'on obtient en faisant décroître les forces électromotrices se placent sur la même courbe. J'ajoute un second exemple obtenu avec une charge positive et un autre condensateur, beaucoup plus long que le premier, formé d'un tube de i*^™,6 de dia-

Fig. 5.

mètre et de 90*^™ de long dans l'axe duquel un fil de cuivre est tendu entre deux bouchons de paraffine {fig» 5).

Forces électromolriccs.

en unités arbitraires.

accumulateurs

Les courbes de la figure 6 représentent (à des échelles différentes) les deux séries de nombres précédents. On voit que les courants, d'abord presque proportionnels aux forces électromotrices, croissent ensuite beaucoup plus

Jenlcmcnl, et lendenl visiblement vers une limite (courant de saturation). Ce caractère rapproche la conductibilité de Tëmanation de celle de l'air ionisé par les rayons de

forces électroinjotnices.

Rontgen, et la seule interprétation qu'on en puisse donner esl, comme nous Tavons vu, celle d'une ionisation du gaz. Il y a pourtant une remarque essentielle à faire : la saturation, dans la première expérience, citée et faite avec un condensateur court, n'est pas encore atteinte pour une force électromotrice de 4oo volts. Elle est donc beaucoup plus difficile que dans l'air ionisé par les rayons de Ronlgen : il est facile de voir en effet qu'il eût suffi d'une force éleclromotrice de l'ordre de 20 volls pour produire la saturation si l'air eût été ionisé par les rayons de Ronlgen. Cette remarque est à rapprocher de celle de la page 35, sur la persistance de la conductibilité. Elle conduit à la conclusion que les ions actuels se déplacent dans le gaz, soumis ou non à l'action d'un champ, avec une difficulté bien plus grande que ceux des rayons de Rontgen; leur inertie et leur faible mobilité les différencient dès l'origine des ions ordinaires.

Les nombres obtenus avec les condensaleurs longs (a*" liste ci-dessus) donnent lieu, eux aussi, à des remarques inléressantes : à l'ordre de précision des expériences la saturation est atteinte ici à partir d'une force électromotrice de i5o volts environ. Elle est devenue plus facile qu'avec le condensateur court employé en premier lieu,

CONDUCTIBILITÉ ÉLECTRIQCE DE LAIR. ^g

et l'on s'est rapproché de l'ionisalion par les rayons de Rontgen. Celle différence tient, comme nous le verrons plus tard d'une manière précise (section VI), à ce que, dans un condensateur court, les ions, à cause de leur grande inertie, échappent facilement à l'action du champ avant d*avoir atteint aucune armature. Au contraire, avec un condensateur suffisamment long, aucun ion ne peut sorlir du conden^teur; la charge totale que prend alors l'éleclrode centrale ne dépend plus seulement de la mobilité des ions, mais d'une fonction complexe de cette mobilité et du coefficient de recombinaison, et les courbes de saturation ainsi obtenues se rapprochent beaucoup de celles que l'on obtient avec les rayons de Rontgen.

Dans tous les cas il est possible de mettre nettement en évidence l'existence d'un courant de saturation, preuve directe d'une ionisation du gaz.

Je signale ici quelques expériences que j'ai faites en remplaçant le courant d'air par un courant d'oxygène sec ; on remplissait d'oxygène le récipient B au moyen d'une bouteille d'oxygène comprimé. Le gaz était ensuite chassé à la manière ordinaire sur le phosphore puis dans le condensateur cylindrique. Les courbes de saturation ressemblent tout à fait aux précédentes; les phénomènes sont seulement un peu plus intenses.

La suppression de la conductibilité par un champ électrique est possible et définitive. — Les faits actuellement acquis sont les suivants : i" l'émanation du phosphore doit sa conductibilité à des ions; 2° la saturation du courant est, dans les conditions ordinaires, plus difficile à obtenir qu'avec les ions des rayons de Rontgen. Nous avons provisoirement interprété cette dernière singularité en admettant que les ions de phosphore possèdent une inertie beaucoup plus grande et, par suite, une mobilité beaucoup plus faible que les ions ordinaires. Mais une autre interprétation est évidemment possible,

4o E. BLOCH.

et c'est celle à laquelle J.-J. Thomson a donné une forme précise d'après les expériences de Barus (p. i6).

Les ions seraient produits non seulement au moment même du passage de l'air sur le phosphore, mais encore plus tard, grâce à une prolongation de l'oxj^dation portant sur la vapeur de phosphore entraînée, ou à tout autre mécanisme. S'il en est ainsi, les ions continuent à être libérés dans le condensateur c}'lindrique à mesure que l'émanation y progresse, et il est naturellement beaucoup plus difficile de saturer le gaz, même si l'on a affaire à des ions ordinaires. Pour élucider la question il existe heureusement un critérium expérimental très net. Si les ions sont tous produits avant l'arrivée de Témanation dans le condensateur, un champ suffisamment intense pour produire la saturation les supprimera tous, et le gaz sortant sera redevenu isolant. Dans le cas contraire, il subsistera une conductibilité résiduelle notable, qui pourra même croître quand on s'éloignera du condensateur.

J'ai donc recherché d'abord si l'on pouvait, avec un

SU

JSlectrometrff

Ti

r="=ïr-^

champ électrique, supprimer la conductibilité du gaz. Voici l'appareil qui m'a servi à cet effet {^fig* 7). Dans l'axe d'un tube de laiton L de 19""" de diamètre se trouvent placées à la suite l'une de l'autre deux électrodes de laiton identiques A et B : ce sont des tiges de 10*™ de longueur et de o*^™,55 de diamètre séparées par un vide de 1*^°*. Elles sont soutenues par des tiges minces d'acier passant dans des bouchons d'ébonile mastiqués sur le tube L. Elles sont donc isolées du tube L et peuvent être

CONDUCTIBILITÉ ÉLECTRIQUE DE l'aIR. ^I

reliées à Télectro mètre. On peut charger le tube L à des potentiels croissants, an moyen d^ine batterie d'accumulateurs T dont un pôle est au sol. On a, de la sorte, réalisé deux condensateurs cylindriques successifs^ et si Ton envoie-dans le tube L de A vers B le gaz conducteur qui a passé sur le phosphore, on pourra étudier sa conductibilité daus chacun de ces condensateurs. Si d'abord on relie à Télectromètre la première électrode A, on peut répéter les expériences que l'on a faites avec un seul conden:»ateur cylindrique, et construire la courbe de saturation. Supposons maintenant que l'on relie à l'élec- Iromètre l'électrode Ben chargeant le tube à un potentiel élevé (55o volls). Si l'on joint l'électrode A au tube L, aucun champ n'existe en A et le courant fourni par l'électrode B diffère à peine du courant de saturation précédent. Si au contraire on relie l'électrode A à un point de la batterie T de plus en plus éloigné du tube L (voirie figure), on créera en A une différence de potentiel progressivement croissante de o à 55o volts. Dans ces conditions on constate que le courant de saturation en B diminue progressivement jusqu'à zéro. Voici par exemple les nombres extraits d'une série d'expériences :

i® Le champ en A est nul; le temps nécessaire pour parcourir loo divisions est 7,8 secondes;

a** Le champ en A est celui de Saacc, le temps devient 27,4 secondes;

3" Le champ en A est celui de ai 8 ace, le temps devient infini.

Ainsi on peut toujours créer en A un champ assez élevé pour arrêter tous les ions et rendre la conductibilité en B inappréciable.

Il fallait encore rechercher si la conductibilité ainsi supprimée ne reparaît ^diS^ progressivement dans le gaz; il fallait donc répéter l'expérience précédeuie en séparant les deux électrodes A et B par un intervalle beaucoup

r>e E. BLOTH.

plu% çraiMl et en opéraal avec diverses %tlesses du courant gazeax. J*aî réalisé â cet effet les expériences suivantes :

Après son passage sur le phosphore le gaz traversait le condensateur de la figure 3 entre les armatures duquel pouvait être établie une différence de |>otentiel de plus de 5oo volts, laidement suffisante pour arrêter tous les ions* II arrivait ensuite au fond d^un flacon à deux tubulures de 2* environ de capacité, contenant une petite quantité diacide sulfuriquc pur. Après avoir traversé tout le flacon, il se rendait dans Tappareil de la figure 7 dont les deux électrodes A et B étaient réunies entre elles et en relation avec rélectromèlre. Le lube L était chargé à plus de 5oo volts. LVcouleinent du gaz était assez lent pour qu^il fallût de 12 a i5 minutes an gaz pour aller de l'un des condensateurs à Tautre. Dans ces conditions, si le premier condensateur n^est pas chargé, la conductibilité de Tairdans le second est très appréciable malgré la durée de la traversée du flacon. Il fallait par exemple 33, { secondes pour parcourir 100 divisions de réchelle électrométrique. Si l'on charge alors brusquement le premier condensateur, la conductibilité dans le second diminue progressivement jusqu'à zéro : au bout de 12,5 minutes, la même déviation de 100 divisions était obtenue en 160 secondes, au bout de 16, 5 minutes en 200 secondes, et bientôt après en un temps |)ratiquement infini. Si l'on supprime alors le champ du premier condensateur, le courant mesuré au second revient progressivement à sa valeur initiale.

J'ai répélé plus tard cette expérience avec des courants gazeux plus rapides (débit de 9^™' par seconde) et avec des condensateurs séparés seulement par un lube de laiton de 4«*'" de long; il fallait au gaz de aS à 3o secondes pour aller de l'un de ces condensateurs à l'autre. Chacun d'eux était constitué par une électrode isolée de iS*^'" de

longueur placée dans Taxe dSin tube concenlrique et précédée d\ine toile méiallique destinée A limiter son champ. Les résultats ont encore été les mêmes : les deux condensateurs étant chargés à des potentiels élevés, le courant au second est rigoureusement nul ; si, au contraire, le premier n^est pas chargé, le courant au second est très intense. Voici quelques nombres :

I" Premier condensateur non chargé. . . ) loo div. à rélcctro- Sorond chargé négativemont àrwiovolts. . ( mèrro en ii,^ sec. Premier chorgé également à 6()o volts. . , 4^)0 sec. tx** Premier condensateur non chargé. , . ) loo div. à IVh^ctro- Second chargé à 7K0 volts , . \ mètre en 8,4 f^ec.

Iphis de 600 suc.

(temps pratiquement infini).

Il me semble donc nettement établi : 1*^ qu'on peut avec un champ sufnsamment intense supprimer entièrement la conductibilité du gax; »*' que cette suppression est définitive et que la conductibilité ne réparait pas plus loin par suite d*unc production nouvelle de centres chargés.

Il faut donc renoncer à rh}^pothèsc que J. J. Thomson avait formulée pour expliquer les expériences de Uarus, et admettre simplement Texislence dans Témanution d^ions peu mobiles formés presque tous au moment même du passage de Tair sur le phosphore.