Contribution à l'étude des gaz ionisés

Résumé
On étudie d'abord le coefficient de self-induction et la capacité d'un tube à gaz ionisés. On applique cette étude aux questions suivantes : la fréquence propre des gaz ionisés ; le fonctionnement des lampes à gaz ionisés et à grille positive; enfin la propagation de l'énergie dans les tubes à gaz ionisés. a) La valeur du coefficient de self-induction L a été établie en partant de la relation 1/2 L I²=Ec+El, où I désigne l'intensité du courant et Ec et E i l'énergie cinétique et l'énergie d'interaction des électrons qui se meuvent dans le tube. On trouve L = Lc + Li. b) Pour un nombre N d'électrons par cm3 inférieur à 109 on trouve que Li est négligeable par rapport à Lc; pour N > 10^(13), Lc est négligeable par rapport à Ll. c) On peut calculer la capacité en admettant une distribution uniforme de l'électricité dans les tubes. On trouve que la capacité d'un tube se compose de deux capacités Ci et Ce mises en série : Ci, la capacité intérieure est égale à la longueur du tube et Ce, la capacité extérieure, est égale à celle d'un tube métallique de mêmes dimensions. d) Pour une masse de gaz ionisés enfermée dans un volume ayant par exemple la forme d'un perallélépipède de côtés x y z, et lorsque les électrons se déplacent dans la direction de l'axe x, on a : L = x/(yz) . m/(Ne²). e) Dans les mêmes conditions on trouve pour la capacité C = (yz)/x . 1/(4π). f) Pour calculer la fréquence propre des gaz ionisés on utilise la formule de W. Thomson; T = 2π √(LC), où L et C ont les valeurs données par (d) et (e). g) On étudie ensuite le fonctionnement des lampes à gaz ionisés et à grille positive. h) Enfin, on calcule la vitesse de propagation de l'énergie dans les tubes à gaz ionisés en partant de la formule U = (LC)^(-1/2) et en utilisant pour L et C les valeurs données par (a) et (c). i) On signale ensuite les expériences qui corroborent les résultats mentionnés ci-dessus (h).