INTRODUCTION

La théorie de l’ionisation des gaz est à présent devenue trop classique pour qu’il soit nécessaire d’en exposer ici les principes et les conséquences. Aussi rappellerons-nous seulement que les centres électrisés, qui constituent les véhicules de l’électricité dans les gaz rendus conducteurs par les radiations des corps actifs et les rayons de Rüntgen, possèdent une mobilité, ou vitesse dans un champ de 1 volt par centimètre, qui atteint l’ordre du centimètre par seconde avec un léger avantage au profit des ions négatifs.

On conçoit généralement que ces ions sont produits par une désagrégation des molécules gazeuses, soumises soit à un bombardement corpusculaire, soit à une perturbation électromagnétique soudaine et intense. La molécule gazeuse serait alors scindée en deux parties contenant des charges évales et contraires autour desquelles vient se grouper par attraction électrostatique un cortège de

molécules neutres ordinaires. On regarde aussi généralement le fragment positif comme renfermant presque toute la masse de la molécule primitive, tandis que le fragment négatif n’est qu’un corpuscule de masse au moins mille fois moindre; mais le cortège moléculaire une fois formé donne à chaque ensemble des dimensions comparables et de l’ordre de quelques rayons moléculaires. On s'explique ainsi la presque égalité des mobilités à la température ordinaire. Nous désignerons avec M. Langevin, sous le nom de petits ions, cet ensemble, centre et cortège, se déplaçant dans un champ unité avec une vitesse d'environ 1°® par seconde.

Une nombreuse série de cas d’ionisation : corps radioactifs, rayons de Rüntgen, rayons de Lénard et rayons canaux, phénomènes électro-optiques de Hertz, etc., fournit des petitsions de ce genre qui paraissent complètement identiques entre eux. Ce sont les plus importants et ce furent les premiers étudiés, surtout à cause des phénomènes de radioactivité et de l'intérêt qui s’est attaché aux rayons de Rôüntgen.

Cependant l’examen d’un certain nombre d’autres cas de conductibilité gazeuse montra qu’on avait alors affaire à des centres électrisés de mobilité d’un tout autre ordre de grandeur.

Les ions étudiés par M. Bloch dans l’air chargé de ce qu'on appelle l’émanation du phosphore, les centres électrisés qui donnent aux gaz de flamme leur énorme conducübilité, présentent une mobilité qui peut descendre jusqu'au + de millimètre dans un champ de 1 volt par centimètre, et cette faible valeur de la mobilité, en rendant lentes la recombinaison et la diffusion, donne une stabilité relative à l’état conducteur de ces gaz.

M. Bloch, étudiant les ions émis par la flamme du gaz d'éclairage, a mesuré des mobilités décroissantes à mesure que le gazse refroidit et qu'il vieillit, Ces mobilités tendent

vers une limite qui est précisément de l’ordre de celle trouvée précédemment pour les ions du phosphore.

À ces cas d’ionisation, il faut ajouter les gaz récemment préparés par voie électrolytique ou chimique et ceux qui viennent d’être détendus ou de barboter dans des solutions salines.

Enfin, M. Langevin a signalé la présence, dans l'air atmosphérique normal, d'une conductibilité attribuable à des centres électrisés à mobilité de cet ordre et leur a donné le nom de gros ions, en indiquant qu’ils provenaient peut-être de l’évaporation incomplète de gouttelettes d’eau.

Avec l’hypothèse généralement admise, où l’on attribue à tous les ions la même. charge électrique, la différence des mobilités ne peut tenir qu’à la différence des masses matérielles des centres.

On peut chercher à se faire une idée de leurs dimensions en employant la formule de Stokes, qui donne la vitesse de chute uniforme + d’une petite sphère de rayon a dans un milieu dont le coefficient de viscosité est © :

ina g(D — d)= 67 av.

La validité de cette formule pour les très petits rayons a paru assez Justement contestable. Mais des mesures récentes de M. Perrin, concernant la chute des granules colloïdaux de gomme gutte, ont vérifié la formule pour des rayons de l’ordre de :: de micron.

On déduit alors de la formule que le rayon varie en raison inverse de la mobilité et que, en supposant la densité de l'ion voisine de l’unité, pour des mobilités de l’ordre de + de millimètre (gros ions), le diamètre de lion vaudrait 10H.

Il n’est pas sans intérêt de remarquer ici que les évaluations qu’on a pu faire des dimensions les plus faibles de quelque chose de matériel, ont conduit à des chiffres

de cetordre. L’épaisseur limite des pellicules extrêmement minces d'huile sur l’eau, d’après les travaux de lord Rayleigh, Sohnke, Rüntgen, Fischer, est de l’ordre de quelques au. Îl en est de même des pellicules solides minces qui peuvent se former à la surface des liquides (Melsens, Ramsden, Devaux, Metcalf) et des parois des bulles de savon (Plateau, Drude, Reinold et Rücker).

En observant les couleurs qui se succèdent pendant l’amincissement d’une lame liquide, on arrive à une tache noire qui correspond à l’épaisseur minima compatible avec la cohésion de la membrane. On a tenté, par divers procédés, de mesurer cette épaisseur, dans laquelle on peut distinguer deux couches superficielles et une portion centrale. Toutes les mesures ont conduit à l’ordre de grandeur de quelques au. Au delà de cette limite on verrait disparaître les propriétés de la matière au sens ordinaire du mot. Les recherches les plus récentes attribuent au diamètre moléculaire une valeur de l’ordre de oët,1. Il s'ensuit que les épaisseurs les plus minces vaudraient une centaine de diamètres moléculaires et les plus petites gouttes contiendraient au moins 10% molécules.

On a même pu prévoir l’ordre de grandeur de ces résultats en partant de considérations relatives à l'énergie potentielle de capillarité d’une lame mince étirée indéfiniment, et en faisant l'hypothèse que cette énergie ne peut dépasser l’équivalent de la chaleur de vaporisation.

Les granules en suspension dans les solutions colloïdales el qu'on n’entrevoit qu’en employant des procédés de diffraction ultra-microscopiques ont des diamètres figurés par des nombres du même ordre.

D'autre part, nous avons vu que les petits ions sont regardés comme ayant une grosseur de l’ordre des dimensions moléculaires.

La manière la plus naturelle d'envisager les centres électrisés de faible mobilité est donc de se les représenter

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