Recherches sur la décharge électrique et les rayonnements émis par les gaz et les solides bombardés par des électrons lents

I. Effets de pression. L'auteur expose une théorie ayant pour but de rendre compte qualitativement du mécanisme et de l'aspect de la décharge dans un gaz raréfié. D'après celle-ci, la lumière négative est considérée comme l' « anticathode » gazeuse d'une émission cathodique « générale » d'origine photoélectrique. Il en résulterait des différences de pression aux divers points remarquables d'une décharge en activité. Ce phénomène a été recherché en explorant celle-ci au moyen d'un faisceau transversal de rayons Rontgen monochromatiques de grande longueur d'onde, dont les variations d'intensité dénotaient les inégalités de densité gazeuse. Un effet notable a été observé au bord net de la lumière négative, localisé en une étroite tranche gazeuse, et où il existe une forte surpression d'ions positifs. Les grosses différences de pression théoriquement prévues sont masquées par un grand excès d'atomes neutres. II. Rayonnement des gaz. La radiation ionisante issue de tous les points remarquables de la décharge a été étudiée quantitativement et qualitativement dans divers gaz et sous diverses pressions. La lumière positive est invariablement constituée de rayons du type Schumann-Lyman émis avec un haut rendement. Son intensité est proportionnelle au courant et indépendante de la tension. Les rayonnements émis par la lumière négative dépendent — à tension constante - de la pression. Lorsque celle-ci est de l'ordre du millimètre, on n'y trouve que les rayons précédents, mais, lorsqu'elle devient dix fois plus faible, il y apparait des spectres d'étincelle et les rayons Rontgen caractéristiques du gaz. Le rayonnement de l'espace de Crookes est remarquable : très mou devant la cathode, il devient de plus en plus pénétrant et intense lorsqu'on se rapproche du bord net de la lueur négative, où il croît brusquement d'une manière discontinue. Il est dû uniquement aux électrons. Aucune radiation attribuable aux ions positifs n'a pu être décelée. Il n'a pas été non plus constaté, dans la lumière négative, de rayonnement Rontgen indépendant appréciable. Les expériences ont été effectuées avec une cathode d'aluminium et, pour les plus basse tensions, avec une cathode incandescente, avec et sans écran matériel entre le tube à décharge et la chambre d'ionisation. L'auteur montre le rôle important joué par la lueur négative dans le fonctionnement des tubes à rayons X et dans l'arc électrique à basse pression. Ce dernier apparaît comme dû à un effet photoélectrique de cette radiation sur la cathode. III. Rayonnement des solides. Les solides bombardés par des électrons lents donnent un faible spectre continu et des rayons caractéristiques intenses, comme on l'avait constaté dans le domaine des rayons X de courte longueur d'onde. L'émission du fond continu semble toutefois obéir à une loi différente. L'énergie globale des rayons caractéristiques décroit à mesure que l'on considère des séries d'ordre plus élevé. Un phénomène ayant jusqu'ici entravé et perturbé l'étude des rayons X mous a été élucidé et évité. L'étude des potentiels critiques d'émission, effectuée moyennant ces précautions, offre une nouvelle méthode de mesure des principaux niveaux de faible énergie des éléments lourds ou légers. Une application en a été faite à la détermination de sept d'entre eux compris entre le bore et le thorium