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A. BOUTARIC. 



L'EMISSION D'ELECTRICITE 



Représentons enfin pal' £ la cliaiye éleclroni- 

 que élémentaire. Le rourant de saturation /=\£ 

 prend, poui' celte valeur de <I>, la forme : 



— *„ 



(12) 



/ = N£ = BT2e 



AT 



B et <!>„ étant des constantes indépendantes de 

 la température. 



l)) ConsidthuUioiis cinétiques. — La ihéoi'ie ci- 

 nétique classique fournit une relation simple 

 entre le nombre des molécules par unité de 

 volume qui existent en deux points quelconques 

 d'un système à température uniforme elle tra- 

 vail nécessaire au déplacement d'une molécule 

 d'un point à l'autre. Appliquant cette relation 

 au problème envisagé, on obtient, en désignant 

 par n^ le nombre d'électrons libres par unité de 

 volume à l'intérieur du corps incandescent : 



<I> 

 (13) n^^n^e 



Combinant ce résultat avec celui que donne la 

 relation (8) entre le nombre N d'électrons émis 

 par unité de temps et le nombre n d'électrons 

 contenus dans l'enceinte extérieure au corps in- 

 candescent lors de l'équilibre, on en déduit le 

 courant«de saturation par unité de surface : 



<I> 



(14) /=N£ = /;,e4/_2_ T-e 



Supposons <l> indépendant de la température et 

 égal à <!>„ : 



l'Si/', est également indépendant de la tem- 

 pérature, l'expression (14) prend la forme : 



l'o 



AT 



(15) 



z=: A|T^e 



2°Si/(, est proportionnel à T'i on obtient la 

 relation : 



, /,T 

 (10) i~zh^'\ e 



identique à (12), 



Les différents cal<;uls dont nous venons il'in- 

 diquer le principe supposcntque les mouvements 

 des électrons dans le métal obéissent aux lois de 

 la Dynami([ue classique. Celte bypolhèse sou- 

 lève (certaines dillicultés. Ainsi, les propriétés 

 optiques des métaux donnent à penser que le 

 nombre des électrons libres est très grand; si 

 tous ces électrons possédaient l'énergie que leur 

 attribue la théorie cinétique, la chaleur spéci- 

 fique prendrait une valeur bien supérieure à la 

 valeur expérimentale. La variation générale de 



la chaleur spécifique des métaux est en contra- 

 diction avec l'hypothèse d'un nombre considé- 

 lable d'électrons libres si ces électrons obéissent 

 aux lois delà Dynamique classique. 



Quelques-unes de ces diiricultés disparaissent 

 quand on substitue à cette Dynamique le groupe 

 d'hypothèses qui sert de fondement à la théorie 

 des quanta, dont on sait les applications intéres- 

 santes aux lois du rayonnement, aux propriétés 

 des corps pris sous des températures très basses, 

 àlaplioto-électricité, à la structure atomique, etc. 

 D'après cette théorie, l'équation (13) devrait 

 être considérée, non comme rigoureusement 

 vraie, ainsi que le veut la Dynamique classique, 

 mais comme la limite vers laquelle tend une 

 expression plus générale quand la température 

 s'élève suffisamment. 



§ 3. — Relation entre le courant et la force 

 électromotrice sous difEérentes pressions 



Les premières recherches effectuées avec un 

 dispositif analogue à celui que représente la fi- 

 gure 1 ont montré que la relation entre le courant 

 et la force électromotrice est indépendante de la 

 nature du filament, pourvu que celui-ci ait été 

 préalablement porté à l'incandescence pendant 

 un temps assez long'. 



Pour de faibles valeurs de la tension et sous 

 des pressions de l'ordre de grandeur de la 

 pression atmospliérique, le courant est propor- 

 tionnel à la tension ; mais, à mesure que la ten- 

 sion augmente, l'accroissement relatif du courant 

 va en diminuant et tend vers une valeur nulle 

 (saturation). Le nombre âes ions issus du fila- 

 ment, par seconde, a donc une limite finie. 



Dans l'air, aux températures peu élevées, le 

 résultat précédent ne se vérifie quepour des fila- 

 ments positifs ; il n'y a pas de courant appréciable 

 lorsque le filament est électrisé négativement. 

 Aux températures élevées, les résultats devien- 

 nent analogues, quel que soit le signe du fila- 

 ment. 



Sous des pressions de quelques millimètres 

 de mercure, les variations du courant avec la 

 température sont entièrement différentes. Pour 

 un filament négatif, il n'y a aucun indice de satu- 

 ration : le courant croît en général plus vite que 

 la diff'érence de potentiel. Le courant obtenu 

 avec un filament positif est représenté sur la 

 ligure 3 : pour une certaine valeur de la force 

 électromotrice, il semble ([u'une saturatit)n soit 

 atteinte; en réalité, le courant augmente ensuite 

 à nouveau si l'on continue à faire croître la 

 tension. 



1. M.: Ci.Ei.i.A.ND : Camb. rhil. I>,,u-., l. XVI, p. -^W; 



