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TUBE À VIDE

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À l'origine apparaissant en volume V27, page 836 de l'encyclopédie 1911 Britannica.
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See also:

TUBE À VIDE . See also:Les phénomènes liés au passage de l'électricité par See also:des See also:gaz à de basses pressions ont attiré l'See also:attention des physiciens depuis que l'invention de la See also:machine électrique de friction a mis la première fois à leur disposition des moyens de produire l'écoulement plus ou moins continu de l'électricité par les navires desquels l'See also:air avait été partiellement épuisé. See also:Ces dernières années l'importance du sujet en liaison avec la théorie de l'électricité a été entièrement rendue See also:compte; en effet, la théorie See also:moderne de l'électricité est basée sur les idées qui ont été obtenues à partir de l'étude de la décharge électrique par des gaz. La plupart des principes importants déduits de ces investigations sont indiquées dans la See also:CONDUCTION d'See also:article, ÉLECTRIQUE (par des gaz); ici nous nous confinerons à la considération des dispositifs plus saisissants des phénomènes See also:lumineux observés quand l'électricité traverse un gaz lumineux. les méthodes 28'de produire See also:le Discharge.To envoient le See also:courant par le gaz qu'il est nécessaire de produire entre les électrodes dans le gaz une grande différence de potentiel. À moins que les électrodes soient du See also:type très spécial connu See also:sous le nom d'électrodes de Wehnelt, See also:cette différence de potentiel n'est jamais moins de 200 ou 300 volts et peut monter à presque n'importe quelle valeur, car elle dépend de la See also:pression du gaz et de la See also:taille du tube. Dans un See also:grand nombre de See also:cas de loin la méthode la plus commode de produire cette différence de potentiel est au See also:moyen d'une See also:bobine d'See also:induction; il y a quelques cas, cependant, quand la bobine d'induction n'est pas appropriée, la décharge d'un enroulement étant intermittent, de sorte qu'à quelques fois il y ait grand passer courant par le tube, alors qu'à d'autres il n'y a aucun, et certains genres de See also:mesure ne peuvent pas être faits dans ces conditions. Est non seulement l'intermittent courant, mais il est susceptible avec l'enroulement d'être parfois dans une direction et parfois dans l'opposé; il y a une tendance d'envoyer une décharge par le tube non seulement quand le courant par le primaire est commencé mais également quand il est arrêté. Ces décharges sont dans des directions opposées, et cependant ce produite en arrêtant le courant est plus intense que ce due à le commencer, le dernier peut être tout à fait appréciable. L'See also:inversion du courant peut être remédiée à en insérant en série avec le tube de décharge par morceau d'See also:appareil connu sous le nom de "redresseur" qui permet à un courant de passer par lui dans une direction mais pas dans l'opposé. Un type See also:commun de redresseur est un autre tube contenant le gaz à une See also:basse pression et ayant un de ses électrodes très grandes et l'autre très petit; un courant See also:passe beaucoup plus facilement par un tel tube du See also:petit à la grande électrode que dans la direction opposée. Parfois air-cassez inséré dans le See also:circuit avec un See also:point pour une électrode et un See also:disque pour l'autre est suffisant pour empêcher l'inversion du courant sans aide de n'importe quel autre redresseur. Il y a des cas, cependant, quand l'intermittence inévitable de la décharge produite par une bobine d'induction est une objection mortelle. Quand c'est ainsi, la différence potentielle peut être produite par une See also:batterie d'un grand nombre de cellules voltaic, desquelles le type le plus commode, où plus que quelques milliampères du courant sont exigés, sont de See also:petites cellules de stockage. En tant que chacune de ces cellules produit seulement une différence potentielle de deux volts, un nombre très grand de cellules sont exigés quand des différences potentielles des milliers de volts doivent être produites, et les dépenses de cette méthode deviennent prohibitives.

Quand les courants continus à ces différences potentielles élevées sont rquired, les See also:

machines électrostatiques d'induction le plus généralement sont employés. À l'aide des machines de Wimshurst, avec beaucoup de plats, ou des machines plus récentes de Wehrsen, des courants considérables peuvent être produits et maintenus à une valeur très constante. L'épuisement des tubes mettent en boîte, par l'aide des pompes modernes de See also:mercure, telles que la See also:pompe de Topler ou la pompe automatique très commode de Gaede, soit portée à un tel point que la pression du gaz résiduel est moins qu'un millionième de la pression atmosphérique. Pour des épuisements très élevés, cependant, la meilleure et la plus See also:rapide méthode est ce présenté par See also:monsieur See also:James Dewar. Dans cette méthode un tube contenant les petits morceaux de See also:charbon de See also:bois dense (qui ont fait à partir des coquilles des See also:noix de coco très bien) est fondu dessus au tube à épuiser. L'épuisement préliminaire est fait à l'aide d'une See also:eau-pompe qui ramène la pression à celle due à quelques millimètres de mercure et du charbon de bois fortement de See also:chauffage à cette basse pression de See also:chasser tous les gaz qu'il a pu avoir absorbés. Le tube est alors démonté de l'eau-pompe et du tube de charbon de bois entourés par See also:avion liquide; le charbon de bois See also:froid greedily absorbe la plupart des gaz et les enlève du tube. De cette façon des épuisements beaucoup plus élevés peuvent être obtenus qu'est possible à l'aide des pompes de mercure; il a l'See also:avantage, aussi, de se débarasser de la See also:vapeur de mercure qui est toujours présente où l'épuisement est produit par des pompes de mercure. Le charbon de bois n'absorbe pas beaucoup d'hélium même lorsque refroidi à la température d'air liquide, de sorte que la méthode échoue dans le cas de ce gaz; l'absorption de l'hydrogène, aussi, est plus lente que See also:celle d'autres gaz. L'hélium et l'hydrogène sont vigoureusement absorbés quand le charbon de bois est refroidi à la température de l'hydrogène liquide. Quand d'abord la décharge est envoyée par un tube épuisé, une quantité considérable de gaz (principalement hydrogène et See also:oxyde de See also:carbone) est libérée des électrodes et des murs du tube, ainsi du thatto obtiennent des vides élevés permanents que l'épuisement doit être continué jusqu'à ce que la décharge soit passée par le tube pendant un See also:temps considérable. Un des plus grandes difficultés eues à obtenir ces vides élevés est que même lorsque tous les See also:joints soigneusement sont faits il peut y avoir les trous très petits dans le tube par lequel l'air fuit continuellement de l'extérieur, et quand le trou est très petit il est parfois très difficile de localiser la fuite. L'auteur a constaté qu'une méthode due à Goldstein est utile plus grand à cette See also:fin. Dans cette méthode un des électrodes dans le tube et un des bornes de la bobine d'induction sont mis à la See also:terre, et la pression du gaz dans le tube est réduite de sorte qu'une décharge traverse le tube avec une petite différence potentielle.

Le point d'un See also:

fil isolé fixé à l'autre borne de la bobine d'induction est alors passé au-dessus de l'extérieur du tube. Quand il vient au trou, une étincelle See also:blanche très lumineuse peut être dépassement vu par le See also:verre, et de cette façon la fuite localisée. L'See also:aspect de la décharge quand l'épuisement continue est une indication très bonne de savoir si il y a n'importe quelle fuite dans le tube ou pas. Si la See also:couleur de la décharge See also:demeure constamment rouge malgré le pompage continué, il y a joli sûrement une fuite dans le tube, car la couleur rouge est probablement due à l'afflux continu d'air dans le tube. Le See also:platine est le See also:seul métal qui peut être fondu par le verre avec n'importe quelle certitude que le See also:contact entre le verre et le métal sera See also:assez étroit pour empêcher l'air fuyant dans le tube. Platine, cependant, une fois utilisés pendant qu'une See also:cathode à de basses pressions "pulvérise," et les murs du tube obtiennent See also:couverts de dépôt mince du métal: pour éviter ceci, le platine est souvent attaché à un morceau d'See also:aluminium, qui ne pulvérise pas presque tellement. On dit qu'également le See also:tantale possède cette propriété, et il a l'avantage d'être beaucoup moins See also:fusible que l'aluminium. Ceci qui pulvérise dépend dans une certaine mesure du genre de gaz actuels dans le tube, comme en gaz monatomic, tels que la vapeur de mercure, même l'aluminium pulvérise mal. Electrodeless Tubes.As quelques gaz, tels que le See also:chlore et le See also:brome, attaquent tous les métaux, il est impossible d'utiliser les électrodes métalliques quand la décharge par ces gaz doit être étudiée. Dans ces See also:caisses des tubes "electrodeless" sont parfois utilisés. Ceux-ci sont de deux sortes. Le plus habituel est quand le tin-foil est placé aux extrémités du tube sur l'extérieur, et les bornes de la bobine d'induction liée à ces morceaux de See also:clinquant; le verre sous le clinquant agit pratiquement en tant qu'électrode. Est une See also:forme plus intéressante de la décharge electrodeless ce que 'est connu car la décharge d'"See also:anneau". Le tube dans ce cas-ci est placé à l'intérieur d'un solénoïde de fil qui fait See also:partie d'un circuit reliant les enduits extérieurs de deux fioles de See also:Leyde, les enduits intérieurs de ces fioles étant reliées aux bornes d'une bobine d'induction ou la machine électrique d'See also:Al; les fioles sont chargées vers le haut par la machine, et sont déchargées quand les étincelles passent entre ses bornes. Car la décharge des fioles est oscillante (voir les See also:VAGUES ÉLECTRIQUES), montée subite de courants électrique par le solénoïde entourant le tube de décharge, et ces courants renversent leurs centaines de direction de milliers de périodes par seconde.

Phoenix-squares

Nous pouvons comparer le solénoïde à l'enroulement primaire d'une bobine d'induction, et l'ampoule épuisée avec le secondaire; les courants alternatifs rapidement dans le primaire induisent des courants dans les secondaires qui se montrent comme anneau lumineux à l'intérieur du tube. Des décharges très lumineuses peuvent être obtenues de cette façon, et la méthode est particulièrement appropriée aux buts spectroscopiques (voir le Phil. Magnétique. [ 51, 32, pp 321, 445). Aspect de la décharge dans le vide Tubes.Fig. les rs b de la CONDUCTION d'article, ÉLECTRIQUES (par des gaz) représente l'aspect de la décharge quand la pression dans le tube est comparable à celle due à un millimètre de mercure et pour une intensité particulière du courant. Avec des See also:

variations de la pression ou du courant certains de ces dispositifs peuvent disparaître ou être modifiés. Commençant à l'électrode négative k, nous rencontrons les phénomènes suivants: Une lueur veloutée fonctionne, souvent dans les pièces rapportées irrégulières, au-dessus de la See also:surface de la cathode; cette lueur s'appelle souvent la première See also:couche négative. Le spectre de cette couche est un spectre lumineux de See also:ligne, et See also:rigide a prouvé qu'il See also:montre l'effet de Doppler dû au mouvement rapide des particules lumineuses vers la cathode. À côté de ceci il y a une région comparativement foncée connue sous le nom de "See also:espace foncé du See also:Crookes," ou la deuxième couche négative. La frontière lumineuse de cet espace foncé est approximativement comme serait obtenue en traçant le See also:lieu des extrémités des normals de la longueur See also:constante tirés de l'électrode négative; ainsi si l'électrode est un disque, la frontière lumineuse de la sphère foncée est presque tout simplement au-dessus d'une partie de sa surface comme dans fig. t, alors que si l'électrode est un anneau de fil (fig. 2) la frontière lumineuse ressemble à cet 0 etn montrés dans fig. 17 de la CONDUCTION d'article, ÉLECTRIQUE (par des gaz).

La longueur de l'espace foncé dépend de la pression du gaz et de l'intensité du dépassement courant par elle. La largeur de l'espace foncé augmente pendant que la pression diminue, et peut, selon les expériences d'See also:

Aston (See also:pro Soc. de See also:Roy. 79, p. 81), être représenté avec l'exactitude considérable par l'expression a+b/p ou â X, où a, b, c sont des constantes, p la pression et X le See also:chemin See also:libre moyen d'un corpuscule par le gaz. L'épaisseur de l'espace foncé est plus grande que ce chemin libre; pour l'hydrogène, par exemple, la valeur de c est environ 4. La See also:poule Vi le courant est si grande que la totalité de la cathode soit couverte de lueur que la largeur de l'espace foncé dépend de diminuer courant comme augmentations courantes. En hélium et hydrogène Aston (pro Soc. 8o A., p. 45 de Roy.) a détecté l'existence d'un autre espace foncé mince tout à fait près de la cathode dont l'épaisseur est indépendante de la pression. La frontière plus lointaine de l'espace foncé de Crookes est lumineuse et est connue comme lueur négative ou troisième couche négative. Jusqu'à ce que le courant devienne si grand que la lueur après la cathode See also:couvre la totalité de sa surface la différence potentielle entre la cathode et la lueur négative est indépendante de la pression du gaz et du dépassement courant par elle; elle dépend seulement du genre de gaz et de métal de lequel la cathode est faite. Cette différence de potentiel est connue comme chute de cathode de potentiel; les valeurs d'elle en volts pour quelques gaz et électrodes comme déterminé par Mey (deuts de verbe.

Phys. Ges., 1903, V. p.

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