DES PARTICULES ÉLECTRISÉES DANS LES GAZ 



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d'Avogadro, qui s'accorde du reste avec le 

 chillïe déduit de l'étude du rayonnement noir, 

 M. J. Roux 1 , en effectuant exactement les mêmes 

 observations à l'aide de globules de soufre sur- 

 fondu, a obtenu un résultat qui semble confirmer 

 la valeur (3) indiquée par M. Perrin. 



Enfin, M. F. Ehrenhaft a et plusieurs autres ob- 

 servateurs, qui ont utilisé dans le même but des 

 particules métalliques produites dans l'arc vol- 

 taïque, arrivent à des résultats complètement 

 différents. Ces auteurs nient l'existence d'une 

 charge -élémentaire et admettent que la quantité 

 d'électricité portée par une sphérule diminue in- 

 définiment avec le rayon, soit avec la capacité 

 électrique de la sphérule 3 . Avec raison, M. Per- 

 rin '' a objecté aux conclusions de M. Ehrenhaft 

 que toute son argumentation repose sur la sup- 

 position d'une forme sphérique des particules, 

 supposition qui n'est justifiée par aucune preuve 

 expérimentale. M. Ehrenhaft a essayé de répondre 

 à cette objection en répétant les mêmes expé- 

 riences avec des particules de mercure, égale- 

 ment pulvérisées dans l'arc voltaïque ; celles-ci, 

 en raison de leur état liquide, devraient nécessai- 

 rement affecter une forme sphérique. Ce savant 

 même et un de ses élèves, M. D. Konstanti- 

 nowsky 5 , ont de plus étudié le mouvement brow- 

 nien de leurs particules (particules de mercure 

 et d'or). Cette étude les amène à nier les lois du 

 mouvement brownien établies par Einstein 6 , for- 

 mant le fondement des recherches de M. Perrin. 

 Ainsi les bases mêmes de la théorie moléculaire 

 nous échappent et tout l'édifice s'écroule. 



A l'opposé, les recherches de M. II. Fletcher 7 

 et de M. C. F. Eyring 8 sur le mouvement brow- 

 nien dans les gaz, effectuées au moyen de gouttes 

 d'huile, confirment, à quelques divergences théo- 

 riques de faible importance près 9 , la théorie 

 d'Einstein et conduisent à la valeur (3) du nom- 

 bre d'Avogadro, qui s'accorde avec le résultat 

 des meilleures déterminations de la charge élé- 

 mentaire. 



1. J. Roux : C. R., 1911, t. CLII, p. 1108; 1912, t. CLV, 

 p. 1490. Ann. de Ch. et de Phys., 1913, t. XXIX, p. 69. 



2. F. Ehrenhaft : Phys. Zeilschr., 1910, t. XI, p. Mo. 



3. F. Ehrenhaft : Wien. Ber., lia, janv. 1914, t. CXXIII, 

 p. 53. 



4. J. Perrin : C. R.. 1911, t. CLII, p. 1666. 



5. D. Konstantinowsky : Wien. Ber., lia, 1914, t. CXXIII, 

 p. 1697. 



6. A. Einstein : Ann. der Phys., 1905, t. XVII, p. 559; 

 1906, t. XIX, p. 371. 



7. II. Fletcher : Phys. Rcv., 1911, t. XXXIII, p. 92. 

 Radium, 1911, p. 279. "Phys. Rev., 1914, [2], t. IV, p. 440. 



8. C. F. Eyring : Phys. flw., 1915 [S], t. V, p. 412. 



9. M. Fletcher utilise pour le calcul des résultats une for- 

 mule qui ne dérive pas rigoureusement de la théorie 

 d Einstein, mai» qui s'accorde avec celle-ci en première approxi- 

 mation. 



Ayant eu l'occasion d'approfondir ces jn ci- 

 blâmes au cours de recherches expérimentales 

 effectuées pendant ces dernières années au La- 

 boratoire de Physique de l'Université de Genève 

 je vomirais apporter dans le présent article 

 quelques éclaircissements sur cet ensemble de 

 faits contradictoires en apparence. 



I. — La loi de Stokbs-Ci nnin<;iiam. 



La méthode de détermination directe de la 

 charge élémentairedes ions gazeuxdeJ. J. Thom- 

 son et IL A. Wilson 1 a subi des modifications 

 heureuses de la part de F. Ehrenhaft 2 et surtout 

 de la part de R. A. Millikan 3 . On peut mainte- 

 nant observer facilement pendant des heures 

 une même particule chargée, maintenue en sus- 

 pension dans un gaz entre les deux plateaux 

 d'un condensateur, en oppos'ant à l'action de la 

 pesanteur celle d'un champ électrique d'une 

 intensité appropriée. Si l'on détermine d'une 

 part la vitesse de chute de la particule, obéissant 

 à l'action du poids, et d'autre part sa vitesse 

 d'ascension dans un champ électrique d'une 

 intensité déterminée, on peut calculer la valeur 

 absolue de la charge de la particule, à condition 

 de connaître la loi de la résistance que subit la 

 particule en mouvement à l'intérieur du milieu 

 gazeux. La loi hydrodynamique de la résistance 

 qu'oppose un fluide au mouvement d'une sphère 

 a été établie par Stokes \ La résistance est pro- 

 portionnelle à la vitesse, au rayon de la sphère 

 et au coefficient de viscosité du gaz. Cependant, 

 cette loi ne s'applique pas à des sphères de 

 grande masse dont la vitesse limite est considé- 

 rable, car alors la résistance n'est pas une fonc- 

 tion linéaire de la vitesse; elle ne s'applique non 

 plus à des sphérules microscopiques ou ultrami- 

 croscopiques. La résistance est, dans ce cas, bien 

 proportionnelle à la vitesse, mais elle ne dépend 

 plus exclusivement du coefficient de viscosité, et 

 il faut faire intervenir pour le calcul de la résis- 

 tance des considérations empruntées à la théorie 

 cinétique des gaz. M. E. Cunningham 5 a réussi à 

 trouver une formule théorique qui renferme le 

 même facteur que la loi de Stokes, divisé par la 

 quantité 



1 + -' 



1 rt 



t, J. J. Thomson : PAU. Mag., 1898, t. XLVI, p. 528; 

 1899 t. XL VIII, p. 547; 1903, t. V, p. 346. II. A. Wilson : 

 Ibid. 1903, t. V, p. 429. 



2. F. Ehrenhaft : Wien. Der., Ha, mars 1909, t. CXVIII, 

 p. 321. 



3 R. A. Millikan : Phys. Rer., 1911, t. XXXII, p. 349; 

 Ibid., 1913 [2], t. II, p. 109. 



4. G. G. Stokes : Math, and Phys. Papers, t. III, p. 59. 



5: E. Cunningham : Proc. Roy. Suc. London, 1910, t. LXXXIII, 

 A, p. 357-365. 



