III. — DISPERSION DE L'ALCOOL PROPYLIQUE NORMAL
Avec la méthode que nous venons de décrire, nous avons d’abord effectué des mesures sur l'alcool propylique normal; elles ont été faites à la température ordinaire (18-20°); aucune précaution spéciale n'avait été prise pour assurer la constance de cette température, cependant les conditions pat. Ête telles que lécart maximum n’a pas dépassé 2°.
Les résultats obtenus sont résumés Lee 1e Ch ci-dessous *
LONGUEUR D'ONDE - | </ 4e! LONGUEUR D'ONDE 2) e”/e' 17,5 cm 3,4 0,97 75 cm 2 0,72 175% 4,1 0,93 86 12/19 0,62 28, 1 4,7 1,10 97 13,5 0,57 28, 1 5,2 10% 113 14,3 0,52 42,7 7,4 1,00 188 16,8 0,33 4 7,2 1,01 200 14 0,30 55 9,01 | 0,90 330 18,7 0,20 61,7 10,05 | 0,81 598 19, 0 0,09
Confrontation des résultats avec les théories. A) Théorie de Drude. — Drude avait fait pour la dispersion
anomale dans le domaine hertzien une théorie analogue à celle du même phénomène dans le domaine optique. Il émettait l’hypothèse d’une fréquence d'oscillation de la molécule (dont le carré est posé égal à B) et dont le coefficient d'amortissement A était très grand. Dans ces conditions, on a
2 RON EURE Êh RE EE né Ft Re
Puisque À est supposé très grand, on peut négliger Bu? devant Av et on a finalement, en posant &, — <, — :,.
EN ee Re RE) CANMETERS L 1 + Av?
B) Théorie de Debye. — Pour expliquer notamment les variations de la constante diélectrique en fonction de la température, Debye (15) a émis l'hypothèse de l'existence pour certains liquides d'un moment électrique permanent y de la molécule, autrement dit de dipôlés électriques permanents. Ces liquides sont .dits polaires et présentent le phénomène de la dispersion anomale.
Ces dipôles tendent à se distribuer uniformément dans toutes les directions, mais si le liquide est placé dans un champ électrique constant, ce dernier exerce sur les dipôles une action directrice et il s'établit un équilibre statique. Il y a création dans le liquide d’un moment électrique moyen et Debye a introduit la notion de temps de relaxation + de la molécule polaire : c’est le temps au bout duquel le moment diminue dans le rapport 1/e quand on supprime le champ. On a |
Û SRRDEL où Æ est la constante de Boltzmann, T la température absolue et £ le coefficient de frottement défini par
où ON est le moment mécanique produit par le champ et Q la vitesse angulaire de rotation des molécules. En supposant des molécules sphériques de rayon & et en appliquant la loi de Stokes, on a en fin de compte Fe
où n est le coefficient de viscosité.
Dans le cas d’un champ alternatif de fréquence w/2r, Debye a montré que le moment moyen d’une molécule pouvait s’écrire sous
la forme F7 vu (RE F 7 ,.3kT 1 +: Jour où j est toujours le symbole ÿ — 1 et F l'expression du champ
interne agissant sur cette molécule. La notation complexe signifie simplement qu’il existe une certaine différence de phase entre ce champ et le. moment. Il faut ajouter à cette expression la valeur due à la polarisation induite (électronique et atomique) et on a finalement É
Fe 2 m 1
na È s Dar T 3kT 1 + Jor
m F faire intervenir la relation de Clausius-Mosotti qui s'écrit
Pour passer de — à l'expression de la constante diélectrique, il faut
a fi 4% m