весия. По своим электрическим свойствам твердые электролиты отличаются от жидких: 1) небольшой Э. (от 10—2 до 10“1Б ом — 1 — см'1', 2) тем, что в переносе электричества обычно принимают участие* лишь ионы одного знака; 3) ходом температурной зависимости. При повышении температуры у твердых электролитов в противоположность жидким — увеличивается число свободных ионов и степень их подвижности, так что Э. всегда сильно возрастает с температурой. В нек-рых твердых телах'(напр. ^-модификация Ag2S) механизм Э. носит смешанный характер, т. е. в токе участвуют и ионы и электроны. Такие тела представляют собою как бы «мост» между металлами и электролитами.
Газы. Характерные особенности Э. газов заключаются в следующем. Пока сила поля не превышает нек-рого максимального значения, газы (при не очень высокой температуре, см. ниже), будучи изолированы от всех внешних влияний, являются почти идеальными непроводниками. Они могут однако начать проводить' под действием ряда внешних агентов: ультрафиолетовых или рентгеновских лучей, лучей, испускаемых радиоактивными веществами, электронов, вылетающих из накаленной металлической нити, и т. д. Такая проводимость носит название неса мо стоятельной (Штарк). Самостоятельную же проводимость газы приобретают только начиная с нек-рого определенного значения напряженности поля; появление ее и характеризует начало разряда в собственном смысле слова. Причина такого своеобразного поведения газов заключается в самом физическом механизме их Э. В нормальном состоянии газы в противоположность электролитам не содержат ионов и состоят исключительно из нейтральных молекул. Поэтому пока электрическое поле недостаточно сильно для того, чтобы вызвать ионизацию его молекул, газ при отсутствии внешних воздействий остается нецроводящим. Роль всех упомянутых агентов заключается в том, что они доставляют энергию, необходимую для этрй ионизации, и тем самым создают в газе заряды, могущие служить носителями тока. Поэтому, чем больше интенсивность агента (напр. ультрафиолетовых или рентгеновских лучей), тем при прочих равных условиях сильнее обусловливаемый им ток. Известно, что атмосферный воздух,, даже будучи изолирован от всех находящихся поблизости земных источников ионизирующих излучений, тем не менее продолжает обладать нек-рой вполне определенной (хотя и ничтожной) Э. Этот факт обусловливается частично присутствием в земной атмосфере особого типа излучения, обладающего чрезвычайно высокой проникающей способностью, источником возникновения к-рого служат процессы космического характера, частично же действием имеющихся всегда, хотя и в ничтожном количестве, радиоактивных веществ.
Вопрос о природе носителей тока носит для газов гораздо более сложный характер, чем для металлов и электролитов. Опыт показывает, что в нормальных условиях несамостоятельной проводимости в газах могут присутствовать три типа зарядов:электроны, т. н. нормальные ионы и т. н. медленные (или тяжелые) ионы.
Присутствие электронов было обнаружено в чистых благородных газах, азоте и водороде; подвижность их, т. е. скорость, приобретаемая в поле напряженностью 1 NfcM, сравнительно велика и достигает значений порядка 100—1.000слг/сек. Подавляющее большинство зарядов в указанных условиях принадлежит однако, к типу «нормальных» ионов, характеризующихся значительно меныпими подвижностями порядка 1—2 сл/сек. По вопросу о природе этих нормальных ионов до сих пор еще имеются разногласия. Почти все они несут на себе по одному элементарному заряду; отсюда естественно возникает стремление рассматривать их как обычные ионы такого же типа, как те, к-рые встречаются при электролизе, т. е. как молекулы с одним недостающим или одним лишним электроном. Однако в oI’om случае они должны были бы обладать значительно большей подвижностью, чем та, к-рая наблюдается фактически. Поэтому в наст, время большинство исследователей стоит на той точке зрения, что нормальные ионы представляют собой сложные образования, состоящие из одной заряженной молекулы, окруженной 5—10 нейтральными. Это образование должно обладать довольно высокой степенью устойчивости, к-рая может носить и динамический характер, т. е. на место одних нейтральных молекул могут становиться другие. Это на первый взгляд искусственное представление о сложной структуре нормальных ионов подтверждается рядом фактов.
Наконец что касается медленных ионов, то они наблюдаются только в очень незначительных количествах и обладают еще меньшей подвижностью, не превышающей’ 10 — а ел/сек. Повидимому они являются еще более сложными телами, чем нормальные ионы, и представляют собой скопления очень большого числа нейтральных молекул вокруг заряженных ядер, физическая природа к-рых не совсем еще ясна.
Само прохождение тока через несамостоятельно проводящий газ сопровождается следующими физическими процессами, впервые отчетливо уясненными Дж. Дж. Томсоном в 1896.
Прежде всего имеется непрерывное действие ионизатора, создающего определенное число ионов в секунду. Возникающие т. о. ионы увлекаются электрическим полем в противоположные стороны: положительные — к катоду, отрицательные — к аноду; приобретаемая ими при этом скорость прямо пропорциональна силе поля в данной точке. Однако не все имеющиеся в газе ионы достигают электродов, так как по дороге положительный и отрицательный ионы могут, находясь на достаточно близком расстрянии друг от друга, воссоединиться и снова образовать нейтральную молекулу. Эти процессы воссоединения или рекомбинации играют громадную роль во всех явлениях, связанных с Э. газов. Ясно, что вероятность рекомбинации должна делаться тем меньше, чем больше становится напряжение на электродах, разгоняющее положительные и отрицательные ионы в разные стороны. Поэтому с увеличением напряжения сила тока, проходящего через газ, возрастает, причем вначале это возрастание идет примерно пропорционально напряжению, т. е. мы имеем закон Ома. При дальнейшем увеличении напряжения возрастание тока однако замедляется, и в конце-концов он достигает нек-рого предельного значения,' уже более не увеличивающегося (вплоть до начала ионизации толчком); мы получаем т. н. явление насыщения. При насыщении рекомбинация совершенно исчезает, т. е. все ионы, создаваемые ионизатором, уносятся к электродам. Сила получающегося при этом тока очевидно зависит исключительно от количества ионов, воз-
