Si le courant fixe horixontal AB, est circulaiivsi

i>tatioB eoBliaM ' -i-linlllfr

d'HD coarui rectilîgne, et que le courant vertical CD, projeté en P, «w» "■" ''^ longé en dessous qu'au-dessus du plan de ce cerclerai ^^'^ core, en considérant successivement les actions eii^^ . élément m de CD, par des couples d'éléments aeih àt^f^ laire, symétriquement placés, que CD sollicité par an co<r s'abattre sur le plan du cei^le, dans une direction perpetMi^ rayon PO. Dans les mômes circonstances , si le courant ^^ tier au-dessus du plan du cercle, et mobile autour de \^ projeté en 0, il devra être entraîné , de manière à toofs^ « ^ vement continu, de P vers a s'il est ascendant, et da P ^ descendant. .^

Il est facile de réaliser ce mouvement de rotatiOD> <'"^| oond genre de support de l'appareil général (§ Bll)* ^''TIpi équipage mobile, dont une des branches verticales ef(||^T^ par une substance isolante, en sorte que le courant ne ^^^,^^ monte verticalement que d'uu seul côté. Le courant ^^^^^ formé par une lame de cuivre, entourée d'un cordon de '^'^V^

Fie. 440. plusieurs spires autour du vase métallique qui contient k iy;^| dulé, et plongeant par ses extrémités daus les deux ^^^^^^ l'appareil général. On voit alors l'équipage tourner d'une 0^

tinue, dans le sens indiqué parla théorie précédente, l^^

Ji». 42S.

* Pio. 439.

QUABAlITI-linTlfcHI UÇOIl. 155

de ru des oooraiits détermine un tnoaTemenI de rotation en lens contraire.

88S. Lorsqu'on courant fixe , rectiiigne , horisontal et indéfini, agit BobtiM c««ii««c sur une portion de courant borisontale , située d'un seul côté, et mo* MmuL bile autour d'un axe yertical placé à l'une de ses extrémités , le mou- Tement de translation se transforme en un mouTcment de rotation continu. 11 est facile de voir, en effet, que quelle que soit la position du courant mobile, la résultante des actions élémentaires du courant fixe le poussera toujours dans le même sens autour de l'axe : par exemple , en CD il sera attiré rers A ; en CIK, devenu parallèle et de pi«. mi. aens contraire au courant fixe AB, il sera repoussé, et montera vers CD'' ; en CD'^ il sera attiré vers B ; enfin devenu en CD''', parallèle dans le même sens à AB , il sera attiré vers le courant fixe.

La terre qui agit comme un courant rectiiigne horisontal, allant de • l'est a l'ouest , et placé du c6té de l'équateur , doit imprimer ce mouvement de rotation à un équipage mobile sur le second genre do support de l'appareil de H. Ampère , et présentant une seule branche rio. 4SI. métallique horizontale continue, allant de la cuvette qui surmonte la tige centrale , au limbe qui flotte dans le liquide acidulé ; aucun conducteur fixe voisin n'est ici nécessaire. On voit en effet l'équipage se mouvoir lentement, dans le sens indiqué par la théorie. Ce mouvement de rotation change de direction, lorsqu'on renverse le sens du courant mobile.

Si l'on entoure le vase métallique du même conducteur circulaire fixe, qui sert à produire la rotation d'un courant vertical , et qu'on se •erve de l'équipage précédent , il y a un mouvement de rotation produit, plus rapide que par la terre seule , et qui s'explique comme celui du § 828. Ici on peut changer la direction du mouvement de rotation en renversant le sens du courant dans le conducteur fixe, mais on remarque qu'il y a une des deux directions on le mouvement de rotation est plus rapide , ce qui tient à ce que dans un cas l'action du cou* rant terrestre s'ajoute à celle du conducteur circulaire fixe , tandb qu'elle diminue cette dernière action dans l'autre cas.

824. M. Savary a découvert que le courant qui traverse le liquide R«taUoa pr«4aH« acide, contenu dans le vase métallique des expériences précédentes, >"*"*'* pouvait agir comme un conducteur métallique, et produire pareillement un mouvement de rotation continu. L'équipage dont on doit se servir dans ce cas est semblable an précédent , avec cette différence que le p,^ 43,^ limbe est interrompu , près de sa jonction avec la branche horiiontale continue, par une substance isolante, ou moins conductrice; ici k conducteur circulaire fixe est inutile. Le courant arrivant par la pointe

1SS6 cotru Bi raniQQi.

qui supporte Vëquipage, atteint le limbe, le parcourt en partie ta un seul sens, et s'échappe en rayonnant sur le liquide renia psi circulaire extérieure du vase métallique; la réaction decescomife horitoutaux sur le courant circulaire fait tourner le limbe. Umî^i renrerse la direction du courant général , elle change à lifb»^ les courants rectilignes et dans le limbe , ce qui ne doit pas è^ le sens du mouyeraent; c'est en effet ce que Ton obterrcSiioc^ obtenir par ce moyen un mourement de rotation en sens cntratii faut employer un équipage analogue au précédent, mais danlef^B branche horixontale communique avec le limbe du cà\é^^^ planchette isolante. Dans les deux cas, le mouvement eslpts^pw dans un sens du courant que dans l'autre , à- cause de l'actioicw^ dante ou contraire du globe sur la branche horiiontale. Mfioitiov im 8âK. En général l'action que la terre exerce sur les condockn)'^' aur inconraiito. bUos, intervient dans toutes les expériences électro-dyniniMps-^'^ comme moteur principal , an moins comme tnodifiaot leioNC^'^ et les positions d'équilibre déterminées par d'autres cause, s'' '^ effets particuliers produits par cette action dans les eipâà^P^ oédentes ne suffisent pas pour la définir complètement, il fii^JP^ Fio.434. J® ^<tit suivant. On dispose un conducteur rectangulaire, ^^^^"^ nière qu'il soit mobile autour d'un axe horizontal , perpeoiii^^''* ^ méridien magnétique; lorsqu'un semblable condoclffi'^^ par un courant voltaîque, il tourne jusqu'à ce que«iip^^^ pendiculaire à la direction de l'aiguille d'inclinaison ;i^^\ tion d'équilibre le courant est dirigé de l'est à rooes^*^^ inférieur du rectangle.

Ainsi la terre agit en chaque lieu , sur un courant voltaîip';^^ un aimant dont l'axe serait parallèle à l'aiguille d'indio^^ ^ comme des courants électriques , tons dirigés de l'est i Tottest, k^ existeraient à la surface ou dans l'intérieur du globe, et dont ii*; site irait en croissant du pôle à l'équateur suivant uneceH^ fait précédent offre en outre une nouvelle vérification de la ""? raie, qui résulte évidemment de l'ensemble des phénomèo'^' dynamiques, savoir : que, lorsqu'un aimant et un conàfif^\ mobiles autour d'un même axe . sont successivement soumis '^ influence électro-dynamique, leurs positions d'équilibre o>^ elles celte relation , que le plan du conducteur se place p<^ lairement à la direction de l'axe de l'aimant auquel on lesnb*^^" Moafroieiiti ®^^* ^ prévoît, d'après cette loi, les actions qne la ^\

'io'iîîiîid»" «mants , ou des conducteurs fixes , doivent exercer sur on fi|^ leur contourné en hélice autour d'un cylindre^ et rameo^ ^

QtrjLlAIVn-BOITlfcVB LEÇOK. .1^7

Taxe , pour que qetle dernière portion rectîHgne détraise len composantes do courant hélicoïdal dirigées paraHèlemeni à cet axe, en sorte qtie l'ensemble puisse être assimilé a une série de courants circulaires parallèles aux bases du cylindre. Chacun de ces courants circulaires tend à se placer, soit perpendiculairement au méridien magnétique, ou à Taxe d'un aimant, soit parallèlement au plan d'un conducteur fixe; l'axe de l'hélice doit donc se diriger comme le ferait une aiguille aimantée , soumise aux mêmes influences , et suspendue de la même manière.

Au lieu d'une hélice, on peut construire directement avec un fil métallique , entouré sur toute sa longueur d'un cordon de soie , des circonférences de cercle bcd, efg, hkiy,,., toutes égales entre elles, et dont les plans soient perpendiculaires à l'axe du cylindre ; les parties linéaires aby de^ gh,*,. qui les réunissent, sont toutes sur une même droite parallèle à l'axe ; lorsque le nombre des cercles parait suffisant , le fil est ramené suivant np, parallèlement à la^ei aussi près que possible de cette dernière droite. Par cette disposition le courant , qui parcourt le fil total , se compose exactement de courants circulaires , et de courants rectilignes opposés dont les actions se détruisent. Il est facile de vérifier que cet appareil, auquel on donne le nom de $olé' noide, se conduit comme un aimant lorsqu'on le soumet à une influence électro-dynamique.

£n effet, un solénoîde étant rendu mobile autour d'un axe vertical , et introduit dans le circuit voltaiqne, au moyen de l'appareil général, se place par la seule action du globe, dans une position telle que son axe est parallèle à l'aiguille de déclinaison. S'il est mobile autour d'un axe perpendiculaire nu méridien magnétique, sa position d'équilibre est celle de l'aiguille d'inclinaison. Si lorsque le solénoïde a atteint une position d'équilibre , on renverse le sens du courant qui le parcourt , il entre en mouvement, et chacun des points de son axe décrit une demi-circonférence. Le pèle d'un aimant qu'on présente à l'hélice mobile, attire une de ses extrémités et repousse l'autre. Si, au moyen des cavités L et K de la table, on introduit dans lecircuit voltaïque un autre solénoîde, que l'on puisse tenir à la main , et si l'on présente successivement ses deux extrémités à uue même extrémité de l'hélico mobile , il y a attraction dans un cas et répulsion dans l'autre.

En général un solénoîde se conduit comme un aimant ayant le même axe , et dont Je pèle austral serait placé a la gauche du courant , c'està-dire À la gauche d'un observateur couché sur une des spires de l'hélice, de telle manière que le courant chemine de ses pieds à sa (ète, et qui regarderait l'axe du cylindre. En partant de la loi élémentaire

Pm. 435.

rio.4se.

11(8 GOUU Bl »ITBIQ1I1,

de l'action motuelle de deux courants infinimenl petits , le calcal conduit à des résultats conformes a l'expérience , quand od l'applique à l'action d'un courant de forme donnée sur une hélice mobile, et à l'action mutuelle de deux solénoides.

AtiiM a*aii cHiti 827. M» Sa vary a calculé l'effet de tontes les actions exercées sur ub

rfl«rtn»-df 11»» 11*

Moûqoe. élément de courant , placé a une asses grande distance , par une suite de courants circulaires et très*petits , dont les plans seraient perpenrio.437. diculaires â une ligne droite ou courbe* Il a trouyé que tontes ces actions se réduisaient a deux forces , dirigées suivant les perpendiculaires aux deux plans passant par l'élément et par chaque extrémité du canal. Les intensités de ces forces sont en raison inverse des carrés des distances qui séparent l'élément des extrémités mêmes du canal, et proportionnelles aux sinus des angles que les lignes qui mesurent ces distances font avec la direction de l'élément. Ces forces sont ainsi indépendantes de la forme de la courbe à laquelle les plans des oou» rants circulaires sont normaux.

Cette loi , qui n'est qu'une conséquence de la théorie des actions mutuelles des courants voUaîques , est la même que celle déduite des expériences de HM, Biot et Savart, pour exprimer l'action d'un aimant sur un élément de courant. H y a toutefois dans ce rapprodienient une différence qu'il importe de signaler : c'est que les centres d'action que l'on peut substituer, d'après la loi précédente, à tons les courants circulaires du canal ou cylindre électrordynamîqoe, sont ies extrémités mêmes du canal ; tandis que les centres à'aclion du pôle de l'aimant sont à de certaines distances de ses extrémîlés, et plus prés de sou milieu.

TMi»ri«neuTen« 828. Ces analogies et cette différence peuvent être regardées comme des conséquences de l'hypothèse qu'avait imaginée M. Ampère, sor la constitution des aimants , avant même que les faits de l'électro-^ynamique eussent été constatés. Au lieu de supposer que le magnétisme est dû à la séparation de deux fluides, cette hypothèse l'attribue à des courants électriques qui se meuvent autour des particules. Ces courants existeraient dans tous les corps sensibles au magnétisme. Dians un corps à l'état naturel, les courants auraient lieu dans toutes les directions autour d'une même particule. L'effet de l'aimantation serait de donner à tous ces courants des directions tendant au paralléUsme , et dont les actions concordantes, sur des courants extérieurs , expliqueraient les attractions et répulsions magnétiques.

L'influence d'un courant vol laïque énergique, perpendiculaire à une aiguille d'acier , pourrait produire cette aimantation , par ses actions attractives et répulsives aur les courants électriques des particules.

db MVgB^tiMBC

QVAtàRTB-mnntax uçoir. 150

qui tendraient a amener leurs plans paràUèlenient an ecnmnl extérieur influent , on perpendiculairement a l'axe de l'aignille. On conçoit que les actions mutuelles de ces courants drcnlaires puissent mo* difier les inclinaisons respectives de leurs plans^ de manière à s'opposer à leur parallélisme complet ; en sorte qneles résultantes de leursaotions snr un élément de courant extérieur ^ aient pour points d'application , des pôles non situés aux extrémités mêmes de l'aiguille aimantée, comme dans le cas d'un canal électro-dynamique*

L'aiguille d'acier ainsi aimantée posséderait une forée coeroitiTe qui s'opposerait à ce que les courants partîculaires reprissent leurs anoienifes directions , lorsque le courant influent serait écarté. Mais dans le fer doux , cette force coeroitiTC n'existant pas, les courants reprendraient leurs directions variées, après la cessation des actions extérieures , et le corps rentrerait dans l'état naturel. L'influence des aimants pour aimanter d'autres corps serait tout à (sà% la même que celle des courants extérieurs. Bans cette nouvelle manière d'envisager les phénomènes magpétiques, le globe serait le lien de courants électriques, ayant la direction et les rapports d'intensité indiqués au § 835 : ce aéraient ces courants terrestres qui dirigeraient l'aiguille aimantée, et qui occasionneraient dans les minerais et les objets en fer tous les phénomènes de l'aimantation en apparence spontanée ; les variations de la déclinaison et de l'inclinaison proviendraient des changements périodiques de la température, auxquels correspondraient des différences d'intensité dans les courants terrestres; l'aurore boréale aurait une origine électrique, et son influence sur l'aiguille aimantée serait un effet électro-dynamique.

L'hypothèse qui vient d'être développée n'a dû être regardée d'abord que comme un moyen de coordonner les faits du magnétisme avec ceux relatifs à l'action mutuelle des aimants et des courants. Mais le grand nombre de découvertes physiques auxquelles cette hypothèse a conduit dans ces derniers temps lui donnent une plus grande importance. Beaucoup de physiciens la regardent comme l'explication réelle des phénomènes qu'elle embrasse ; elle leur a servi de point de départ pour rechercher et constater de nouveaux faits, dont il eût été difficile de soupçonner autrement l'existence. C'est en se fondant sur cette hypothèse, dont les premiers faiU de l'éleotro-niagnétisme lui donnèrent l'idée, que M. Ampère fut conduit a découvrir et à étudier Faction mutuelle des courants voltaîqncs.

Ce qu'il y a de réel dans cette hypothèse consiste uniquement dans le lien, en quelque sorte naturel, qu'elle établit entre les phénomènes nombreux du magnétisme proprement dit , Ide l'éleetro-magnétisme,

IM COUIB Bl PHT8IQVI.

et de râeotro-dyoamiqne; elle constate ridenlitéqmexiiie, boucslaines conditions, entre les actions des aimants et celles des ooonu Toltaiques, en attribuant à ces actions une même origine. lûb» tare de cette cause commune, est-elle mieux définie, en imaginât^ les aimants sont le lieu de courants particulaires contiaos, qa'nni^ dant au contraire les effets dynamiques produits par les courants, eft« dus à une distribution inégale de fluides autour des particoIaH^st ce qu'il parait difficile de décider dans l'état actuel de la scienee.

L'idée des deux fluides magnétiques a sans doute perdu tooteiç'tance; en restant stérile, et laissant surgir tant de phéoomoff a^ Tcaux, sans prendre la moindre part a leur découyerte ; roaisn*^'' rait lui refuser une simplicité, et surtout une rigueur dedéfioitk^f^ ne partage pas l'idée de courant, qui doit prévaloir aojod^ ^' courant Toltaique, dont Texistence est manifestée par raelxs^' exerce sur l'aiguille aimantée, est un état de mouTCoal «^ l' matière électrique , qu'il est encore impossible de définir, m^^ concevoir : il faut imaginer que les fluides électriqua,po»^^^ gatif, cheminent en sens contraires l'un de l'autre, sur la d^.^^' sans se neutraliser ni se réduire au repos, et que des masses ei>>"^' blés de ces fluides contraires sont ainsi transportées i^o^'^ distances, pour produire des effets physiques et chimiqaesil^^ ches des physiciens paraissent avoir maintenant ponrkt^?^ ce mystère, et nous aurons l'occasion de citer des tà^V^'^ sur la voie de celte découverte importante. coDniiu par flâO. M. Anipèrc avait constaté par l'expérience, qoete*^^ duits sur raiguille aimantée, par l'influence d'un disqaeoeou^ bile au-dessous d'elle, étaient pareillement produits paroeo^ que en mouvement, sur un conducteur mobile, en héliceou^^ ^ qui devait pouvoir, d'après la théorie, remplacer une aigni"^'"*' "' Hais quoique cette similitude d'action fût une nouvelle pr^Q^*^ yeur de l'hypothèse de M. Ampère, il fallait découvrir àt d^"^ phénomènes, pour expliquer tous les faits relatifs au niap^' ^ mouvement. M. Faraday, adoptant l'idée de l'origine ^'^^^j aimants, et cherchant à leur faire produire tous le» P^^"^*^^^ laïques, imagina d'essayer d'abord si un courant qui w»'»' , ducteur ne pouvait pas faire naître, par influence, un ^J|*' jj gne dans un autre conducteur voisin 3 voici les résultais q^ ^'\^ et qui ont servi de point de départ aux découvertes électr(H»*o développées dans les paragraphes 805 — 808. ^

Deux fils métalliques , de quelques centaines de fî^ °^ ^ sont disposés sur un même bloc cylindrique de bois, on *

indoetioD.

' QVABAIITB-HIJITltaB IIÇON. 161

deux hëlîoefl parallèles trài*Toiaînes, et toAsammeDi séparées Tune de l'antre par riaterposition d'ane étoffe isolante ; les extrémités de l'nn de ces 61s sont mises en contact avec les pèles d*ane forte pile, tandis qne oeHes de l'antra fil sont attachées anx denz bonti d'nn galvanomètre. On remarque une légère dérialion de l'aigaHle aimantée, au moment où le courant Toltalqne commence à pareonrir le premier fil. L'aigaille retourne ensuita au xéro de déviation y et y reste tant que le oircnit voltalqne est fermé. Une neoyelle dévia* tîon y inverse de la première, a lien lorsqu'on interrompt le courant* Le sens de ces déviations indique dans le fil galvanométrique un courant, qui est de direction contraire en courant voltidtque voisin, au moment où celui-ci commence , et de même sens an moment où il cesse. Tant que le courant vollaïque persiste, le galvanomètre ne manifeste aucun effet.

Si l'on substitue au galvanomètre une hélice enroulée sur un tube de verre, dans lequel on poisse placer une aiguille non aimantée, les courants passagers qui se manifestent dans le fil influencé, anx instants où le courant voltaîque nait et cesse dans le premier fil, peuvent aimanter Taiguille qu'on pose dans le tube de verre, soit avant le contact aux pôles de la pile en la retirant avant l'interruption de ce contact, soit après le contact eh interrompant le conrant avant de la r^ tirer. La position des pèles produits dans l'aiguille est inverse dans le second cas de ce qu'elle est dans le ^emier. Si l'aiguille n'est placée dans l'hélice qu'après le contact aux pôles de la^pile, et qu'on la retire avant l'interruption de ce contact, elle en sort non aimantée. Ces nouveaux faits ne fout que vérifier les précédents.

Lorsqu'on dispose deux fils métalliques suffisamment longs, en slg'zags parallèles sur deux planches de bois séparées, que l'on puisse approcher ou éloigner l'une de l'autre, si l'on introduit l'un des fils dans un circuit voltaique, l'autre dans celui d'un galvanomètre, on remarque qu'en les rapprochant, l'aiguille du galvanomètre est déviée, et indique dans le fil influencé un courant contram de celui qui parcourt le fil conducteur. Lorsqu'on laisse les deux fils à la même distance, l'aiguille retourne au zéro de déviation. Quand on les éloigne, on aperçoit une nouvelle déviation de l'aiguille, inverse de la première, ou qui indique dans le fil influencé un courant de même direction que celui de la pile.

Ainsi, lorsqu'un courant voltaiqueeommence on cesse dans un conducteur, son influence a le pouvoir défaire naître, dans des conducteurs voisins, des courants passagers de sens contraire au sien, on de même sens. Lorsqu'un conducteur, parcouru par un courant voU

ISS COUU BB PHTIIQVB.

talque, est approché ou éloigné d*im antre oondocteorjy il fait wUr dans oe dernier nn oonrant inTorae ou direct. M. Faraday a doimèà cet conrants paMagers le nomade eoimHKa par tnàuciùm. Ces l(w|^ néralea étant posées, il est facile d'expliquer les courants prodiiitsfe l'influence des aimants, en regardant le magnétisme comme du à ^ conrants particulaires. La formation des courants par inductûm^fôifluence Toltafque d'un aimant, mobile dians le -Foisinage ds csp conducteurs et du fer doux, et le magnétisme en nioaTement,ftmtf donc une seule théorie physique partielle, qui se rattache à Félst»dynamique, et au magnétisme proprement dit, par lliypotliàfi^ jaiense et iéoonde*de M. Ampère.

QUABAirni*II«1IT1ÈHB LBÇOIl. I9S

' T ^^ "iT^'^'^i iiinifaiii "fcil'ai'fci '■'>%ir»» i">*i'fc'*'*">'>%"if>^ii.i">m»xii.iji,i>.^i. ».

QUARASTE-HrEUVIÈME LEÇON.

Phénoméneft thermo-élMilriauei. — CouranU dant 1m oirouiU de ptutieurt vaétwa^

^ et d*un leal oiétat. — Pou toi n thenno-ëlectriquet. — De U pile thenno-éleo-

I trique. Application à Tëtude de la polarisation de la chaleur rayonnante . — Ther-

1 momètres themio*éleotriqoet. — ProdooUon de ohaleur et de froid p«r lea oon-

ranta ToUelqaet.

8S0. Les théories physiques partielles, qoi font l'ohjet des leçons précédentes, signalent plusieurs causes différentes qui font naître des courants électriques, puisque outre les courants voltaiques, que l'on obtient en réunissant les pôles d'une pile par une suite de corps conducteurs, on distingue les courants magnéto-électriques, produits par les aimants, et les courants par induction. Hais d'autres causes peu- Tcnt pareillement occasionner le mouTcment continu des fluides électriques; il en est une surtout qu*tl importe d*étudier, tant pour se garantir doses effets dans une multitude d'expériences, que pour concevoir plusieurs appareils dont les applications se multiplient tous les jours : cette cause est la propagation de la ohaleur dans les substances métalliques.

Une simple différence de température entre les parties d'un circuit, composé de métaux, suffit pour faire naître des courants dans ce circuit. Le galTanomètre offre un moyen facile d'étudier ce genre de phénomènes, auxquels on donne le nom de phénomènes thermo-électriques. L'appareil dont s'est serri M. Seebeck, pour constater ce nou* ▼el effat de la chaleur, consiste dans un cylindre de bismuth ou d'antimoine B, soudé Tcrs ses deux bases à une lame de cuivre SMS'; la partie ■ est entourée d'une étoffe isolante, afin que la main puisse saisir l'appareil, sans donner une issue dans le sol aux fluides électriques développés.

Lorsque tout le circuit est à la même température, il n'exerce aucune action sur l'aiguille aimantée; mais si Ton échauffe l'une des soudures, S, par exemple, raignille aimantée est déviée dans le voirinage du circuit, et indique un courant dans un sens ; le ocorant est inverse lorsqu'on chauffa l'autre soudure S'. Si les deux soudures sont

pm.:4ss.

164 CODU M PHTUQVI.

également échauffées^ il u*y a plus de courant; mais n Pon lérik

ensuite Tune d'elles plus que l'autre^ le courant renaît. C'est doDcili

différence des températures des soudures que Ton doit attriboerroii'

tence du courant.

GaoMt dM pbé. SSL M. Becquerel a prouvé que les phénomènes thenno-élecbifiB

"^MtriqiMr^' dépendent d'une inégalité dans le mouTement de la chaleur, àtnn)

les différentes parties du cîrcuit.Quand on soude Tanei raotreiofli

extrémités d'un fil de platine,' de manière àlbrmer un cimil^

seul métal, si on l'échauffé en un quelconque de ses points, il la^

suite aucun courant ; mais si Ton fait un nœqd enquekpieei^<^^

qu'on échauffe une partie du circuit dans le Toisinagedeoesni b>

courant se manifeste; il ne peut éridemment être attriboé^'i^^

« différence dans la propagation de la chaleur, à traTers le fil,^^

côtés du foyer.

Si le circuit est composé de deux fils, de fer et de coivff»'^ en $ et ^, que la soudure 8 et les parties adjacentes soient dais'''''' Fio. 430. de mercure, a nue température plus éleyée que celle de las*^'' il y a un courant dont l'intensité ne Tarie qu'avec la diSéRV^^ températures. Si l'on échauffe la soudure ê, en portant f^ " foyer sur un point du circuit situé à une petite distance, stf*^ cessivement sur la partie fer, et sur la partie ouiyre, leootf*^''^ même sens et a la même énergie dans les deux cas, silat^cp^ en s est la même. Les expériences prouvent que les 9^^"^'^ électriques dépendent uniquement des tenopératurei ^ , mêmes de contact entre les métaux. M. Becquerel a aum^f^^^ ces phénomènes ne sont pas dus à une action chimiqnû,a^™ l'oxygène ou l'humidité de l'air, car ils se manifestent égalai*^ l'hydrogène sec. ^

Lorsqu'on soude, aux deux extrémités du fil deciÛTieâii'*'^' plicateur, un couple de deux méjaux différents aussi sondéies^ et qu'on élève celte dernière soudure à différentes températ^^ nergie du courant est en général proportionnelle à la tenp^ entre des limites assez éloignées. Mais pour certains méuii plés, et lors d'un grand éohanffament, cette loi ne tabà^r" exemple, si les métaux employés sont le fer et le euivre, li^ ^ portionnalité énoncée subsiste, sans écart sensible, lonqsc" rature de la soudure ne dépasse pas 1 40* centigrades; an deiài* l du courant, d'abord augmente moins rapidement que la t^F'* puis diminue; elle est à peine sensible a 800<») plus loin iin'f*^ de couranl, et plus loin encore il change de sens. ^^

Pour reconnaître les intensités relatives des coorsat» ^^^^^

QUABAim-iiiiJTitn uçon. 16S

produits par diflEérenii oooples de métaux^ lors d'an même éohaaflbment de lear sondure^ H. fiecqnerel a imaginé de souder, bout à bont, des fils de même diamètre de tons les métanx qu'il voulait éprouver, et de réunir ensuite cette chaîne avec les extrémités du fil d'un multiplicateur ; il élera sucoessiTement chaque soudure à la température de 20®, en maintenant tontes les autres à 0*. La disposition adoptée rendant constante la conductibilité du circuit, les énergies des courants obtenus étaient comparables, Les résultats numériques fournis par ces expériences ont conduit H. Becquerel au principe suivant.

8tt. Lorsqu'un fil niétallique est échaufië à l'one de ses extrémités, Princip* il y y décomposition de fluide naturel ; les particules métalliques qui reçoivent directement Taction du foyer se chargent d'électricité positive, et repoussent l'électricité négative dans tous les sens; les particules suivantes, qui s'échauffent aux dépens des premières, leur prennent de l'électricité positive, et leur donnent de l'électricité négative;

, il s'opère ainsi sur toute l'étendue du fil une suite de décompositions et de recompositions de fluide naturel^ telles que le fluide positif, successivement cédé par une molécule à la suivante, marche de Textrémité chaude a l'extrémité froide, et que le fluide négatif sait la route contraire»

Si ce mouvement des fluides électriques peut se continuer dans tiu circuit complet, il doit en résulter évidemment un courant, analogue

' à celui de la pile, et ayant le sens suivant lequel la chaleur du foyer se propage dans le métal. C'est l'énergie de ce courant qu'op appelle le

' pouvoir ihermo^éiectriquê du métal éprouvé. Ce pouvoir varie, pour une fdème différanoe de température, d'un métal a un autre; pour un

' même métal il augmente avec l'échaufiement, mais non suivant la même loi pour tous les métaux. En sorte que pour deux éohaufiements suffisamment éloignés, il peut arriver que les difi^rences des pouvoirs

' thermo-électriques de deux métaux aient des signes contraires.

Lorsque deux métaux sont échauffés à leur soudure, ou à leur surface

' de contact, tandis que leurs autres parties consefvent une température constante, et qu'ainsi réunis ils font partie d'un circuit métallique où

^ aucune autre cause ne développe des phénomènes électriques, réchauffement de la soudure met en activité les pouvoirs thermo-âectriques des deux métaux contigus. Deux courants contraires tendent donc o

' 8*établir^ et l'énergie du courant observé n'est que la différence de ce» pouvoin thermo-électriques. Cette différence pouvant changer de signe avec le degré de réchauffement , le courant observé peut aassi changer de sens. Dans tous les cas le courant partira, pour traverser le fil du galvanomètre, du métal dont le pouvoir thermo<électrique est

166 eovu n fbtsiqob.

le plus grand ; an sorte qn'ea oonaidérant le coaple te dam vàm oomme ane pile» le métal dont le peuTeir thermo^oetnqae atlepb faible représentera le pôle négatîFi Tantre lepôlepoÂtif. vomnên 8M. Lonqu'on forme avec des fils de diflEérents méUoi des ésa

dm mitmu. galTanométriqueSy et qu'on éohaufie une soudure â S0<*, en muoiots les autres à 0^, on observe des eourants dont le sens îndiqQeqKb métaux doivent être rangés dans l'ordre suivant, d'après leonp(f^ tés thermo-éleotriques : bismuth^ platine^ plomb, étain, coine, r. argent, xinc^ for et antimoine ; ciiaoun de ces corps éUnt potf lequ'il est accouplé avec l'un de ceux qui le précèdent, et n^> rapport â ceux qui le suivent. Par exemple, une soudure fÎBKii^ étant seule échauffée de 20^, le courant la traverse do cniTnniff* ou bien marche dans le circuit galvanométrique du fer ao ^ comme si le fer tonohait le pôle positif, et le cuivre le pMeoep^ d'une pile. D'après le principe tbéoriquede H. Becquerel, lesesFf forment la série précédente s'y trouvent rangés suivant Vwène»sant de leurs pouvoirs thermo-électriques.

Les expériences que M. Becquerel a faites sur la chabedes^ différents dont nous avons parlé (§ 8S1), lui ont donné h^i^ des pouvoirs thermo-électriques de ces métaux, par l'écbBft*^ * S0« d'une seule des soudures. Bans ces circonstances Vvfi^^^' sine et le cuivre^ ont à peu près le même pouTcir therv^-^^"^' celui du for est plus grand; M. Becquerel, remarquantip^'^'^^ relations existent entre les pouvoirs de n^yonuer la chif^^^^ sèdent ces différents métaux, a admis l'hypothèse de Viàm^^^ ports entre ces deux genres de pouvoirs , pour détermioer od |M pouvoirs thermo-électriques, celui du fer, et en déduire ^^ les autres par les différences observées. Ces pouvoirs tbeno^ qnes seraient alors représentés par les nombres suivants :i^^' argent 107,S0, or 108,80, zinc 106,54, cuivre 105,54, êuifll<^^ platine 97,50. Mais, quand même l'hypothèse faite ^-^^^ quelque réalité, on ife devrait considérer les nombres P'^^.^ comme particuliers aux circonstances de température énonce^* probable toutefois que leurs rapports ne changeraient p' ment, entre certains degrés d'échauffement, qui poorraien être assez éloignés les uns des autres. 1,

PrwTtt 884. Les considérations qui précèdent suffisent poarmonW^

princiiM tfubu. principe théorique, établi par M. Becquerel, exphque psnai diversité des phénomènes thermo-électriques, observés das^ cuits métalliques composés de plusieun métaux. Ce prioctp^ qu'une particule pondérable, qui s'échauffe en recevant si

QirAaAiin*jmTiÈiB uçon. 167

d'une pa^Ucdie Toirine, prend à oéUe-oi de Féleetrioité positiTe» et lai donne de Téleetrioîté nëgetÎTe. Un grand nombre de faits Mmt en &• Teordecette hypoihèie; tel est entre antres oe léialtat censtanty qne de d^ux eorps de même nature, maif à des températares diflérentes, frottés on pressés l'on contre Vautre, leplos éebanffés'électrise né||ati- Tementy et le plus froid positivement. Des phénomènes, plus rapprochés de ceux qui nous oocapent, donnent d'ailleurs une grande prohabilité à la supposition faite par M. Becquerel, et aux conséquences qu'il en a déduites. On peut d'abord prouTcr, par une expérience directe, que l'extrémité libre d'un fil métallique se charge d'électricité positive, lorsqu'elle est seule fortement éohauflEee.

Un.fil de platine, étant renfermé dans un tube de verre qu'on ferme & la lampe par un bout, est disposé de telle manière que sonjsxtrémité découverte communique avec le plateau inférieur d'un électromètre condensateur à pile sèche, par un disque de papier humide, tandis qne le plateau supérieur communique avec le réservoir commun ; le bout fermé du tube est entouré de plusieurs spires d'un second fil de platine qui touche an sol par l'autre extiémité. On échauffa fortemeni la spirale métallique , et les parties du tube qu'elle entoure, à l'aide d'une lampe à esprit-de- vin ; on reconnaît alors que le plateau coUec-' teur se charge d'électricité positive. La source de cette électricité est la spirale échauffée, le fluide négatif disparait dans le sol, et le fluide positif, accumulé dans la spirale par l'action constante delà chaleur, traverse le tube de verre devenu conducteur par sa hante température, et se rend au plateau par le fil de platine intérieur. Une décomposition de fluide natuiel semblable doit avoir lieu en senainverse sur ce dernier fil , à cause de Finégaliié de température de ses deux extrémités ; mais l'action delà chaleur étant ici moins directe el moins forte, l'effet produit sur le premier fil doit remporter, et déterminât les signes électriques qu'on observe.

835. Dans cette expérience il ne s'agit plus de courant, puisqu'il tmnmu n'existe pas de circuit fermé sans lequel ce courant ne saurait exister ; *^*'"«^|^^< c'est uniquement de l'électricité libre à l'état de tension , que la ** "^ chaleur accumule à l'extrémité chaude du fil métallique, comme Taction chimique ou les forces électro-motrices de la pile accumule les fluides à ses deux pèles non réunis. Hais l'épreuve la plus décisive à laquelle on puisse soumettre la théorie des pouvoirs thermo-électriques, consiste dans Texplication qu'elle doit donner des courants qui se produisent dans un circuit composé d'un seul métal, lorsqu'une partie de ce circuit , se trouvant plus fortement échauffée, ne transmet pas sa chaleur avec une égale bcilité dans les deux directions^

168 COÔM BB nTSIQUK.

ÀTant d'exposer les faite qoi m rapportent à ce geore de phèoMiènesy et de chercher leur explksationy il Hul reaiarquer ciwlepriBOft potë conduit à cette coméqnence : que l'énergie da Gomnl (hen»^ électriqQe qai tend à s'éUbiir de la partie chaude à la ptrlieEiw d'an fil métallique, ou que lea niasses de fluide naturel déeoinpoieid rceomposées entra les particules, sont preportionnelles an Un de chaleur qui trayerse une section du fil, en mettant en jea saeon^ tibilité intérieure. D'où il suit que tontes les modificatîuDs,qBi>B^ dront à réduire l'intensitéde ce flux, devront aussi diminnerféBeç du courant therme-^lectriquc.Par exemple^ si la sorfsoe dni/«* quiert un plus grand ponroir rayonnant, ou une plus grande coili^'^' bilité ext^eure, la chaleur qui se propage dans le fil se perdna?^ grande paoportion par le rayonnement, se transmettra en pbpe<»^ quantité de couche en couche, et conséqnemment le courant tlisfoéleotrique s'affaiblira.

Un drouit galvanoraétrique composé d'un seul métal bia^ gène, tel que le platine, ne donne aucun indice de courant b^fi^ ehaofie, par la flamme d'une lampe à alcool, un de ses poiotsni^' ment éloigné de la soudura qui réunit ses deux bouts. Cerè^*^' pNque facilement : la partie échaufiee donne lien à deoxe«i^ înTerses et d'égale intensité, dont les efifots extérieurs doÎTeDtêiici|'^' puisque la chaleur se propage de la même manière, el'^^*^' fiscalité, dans le fil, à droite et à gauche du foyer; c'ot»^ ^^ si l'on éehauffint une soudura de deux métaux différeiits>^^?^'^ Toir» thermo-électriques seraient identiques. Si Ton forfoe,!^ de platine homogène du circuit précédant, plusieurs spires ^^^ nés, sans interrompra la continuité de ce fil, et qu'on porte k"'! ' droite ou à gauche de la spirale, il se manifeste un courvit^ la* source de chaleur aux spires ; o*est qu'alors les deai cou thermo-électriques inverses qui partent des deux côtés de 1^ ' n'ont plus la même intensité. On conçoit en effet que le fins ^ leur doit être augmenté dn côté de la spirale, on une plos g^^ de métal se trouTe réunie dans un petit espace.

On peut encore obtenir un courant thermo-électriqne svet^ enit composé d'un seul métal, aussi homogène que possible^ pant ce circuit, et formant ayec les deux bouts libres deax f\ desquelles l'une est chauffée à la lampe, puis posée sur ^''"^^^ froide. On observe alors un courant qui, pour la plupart des tels que le platine, l'or, l'argent, va de la spirale chaode à » 'P ^ fraide; mais qui, pour certains métaux compris dans ''^ .j, ceux qui sont facilement oxydables, tels que l'antimoine, ^^

QVftftAIITfr-IIMIVifcllB LIÇO!V. 169

Une , marche aa ooifiraîro de la spirale froide à la spirale chaude.

Ponr se rendre compte de ces difiérenoes, il faut remarquer que le courant .thermo-électrique, qui tend à s^étaUir dans le bout du fil échauffé directement, est déjà trè»-affiibli par un déoroissement moins rapide des températures, provenant de la chaleur déjà communiquée aux parties voisines de la spirale, au moment où Ton ferme le circuit; tandis que la spirale froide étau) mise alors brusquement en contact ayeo nne source de chaleur, son pouToir thermo-électrique se développe avec tonte son énergie. Woà il suit que si le flux de chaleur qui firanchit ia surface de contact des deux spirales, est égal ou supérieur è celui qui se propage en sens inverse dans le fil échauflK , le pouvoir thermo-éleetrique du bout froid doit remporter, et le courant marche de la spirale chande à la spirale froide. Hais si, au contraire, les condoctihilités intérieure et eitérieure du métal éprouvé, sont telles que le flox de la chaleur qui traverse la Surface de contact doive êfre moin-* dre que celui qui s'écoule dans les parties éloignées du boutécbaufië. le pouvoir thermo-électrique de ce dernier sera prépondéra nt,et leeourant électrique observable s'établira de la spirale firoide a la spirale chaude.

Lorsque Fespérioice précédente est faite sur le enivre, et que les deux bouts sont bien décapés, il ne se produit pas de courant; ce qui tient à la grande conductibilité du cuivre pour la chaleur, qui est telle que, les deux parties étmit mises en contact, la ohaieor se propage avec une égale facilité et en même quantité dans les deux sens, comme s'il n'existait pas de solution de continuité. Mais si le bout chaud est recouvert d'une couche d'oxyde, par une application convenable de la flamme, on observe un courant qui va de la spirale chaude à la spirale froide, comme pour le platine, par esemple ; c'est qu'alors la conductibilité extérieure du bout échauffé étant augmentée par ia ceucho d'oxyde qui le recouvre, le flux de chaleur qui traverse les sections de cette partie du fil, et qui met en jeu la conductibilité intérieure, diminue par cette circonstance, et devient conséquemment moindre qoo le flux qui passe dans la spirale froide, dont le pouvoir rayonnant est resté très-faible; le |>ouvoir thermo-électrique de cette dernière spirale doit donc l'emporter, et le courant naître et se diriger comme l'expérience l'indique.

Bans un circuit composé d'un seul métal , dont les deux bouts sont soudés , on observe quelquefois des courants thermo-électriques , en chauffsiit une partie éloignée de la soudure ; ces courants ne peuvent être attribués qu'à un défaut d'homogénéité du fil ; le fer et d'autres métaux dont le pouvoir tliermo-électriqne est très-grand donnent son* >'vnt des courants de celte nature. On peut établir ce principe général :

170 Gouas m nisiQui*

que toates les ciraonstanoet qui tendent à mediier leiloisdekfi^ pagation de la chaleur dans nn fil métalliqne , telles qoeleicbiii ments bmsqnes de natnre , de densité , d'élasticité , de poli eitinv, des corps étrangers on des fissures intérieures , teadent à prodvtis différences dans les énergies des courants thermo-électriques èdi» tiens opposées , d'où résulte un courant obsenrable. Par aw^ lorsqu'on fait rougir pendant quelque temps une partie d'uàaitfer, et qu'après son refroidissenient on échauffe le fil dani lef«>7 de cette partie, on observe presque toujours un GOttrani,<ltief la portion du fil , primitivement échauffée au rouge, a téivti^^ ration dans plusieurs de ses propriétés physiques. cmcUra 8t6* Lcs courants thermo*électriques , ou produit! pirnKpl^)'

nBU^«rno. dcs tcmpératurcs dans un circuit métallique, se di8tuig;witB°^ rants voltaîques et magnéto-électriques , eu ce qu'ih ^ ^^""^ beaucoup plus difficilement à travers les liquides. Le cosnati^ff*^ électrique le plus intense n'agit que très-faiblemeattoriri^'^ mètre, lorsqu'on coupe le circuit , et qu'on immerge iqs'^ deux bouts libres, armés ou non de plaques inétalliqo0r ^ ^ même vase contenant de l'eau, dont la conductibilité d<^ par des sels ou des acides ; et si la distance des plaqués '^^"^^ de la couohe liquide est suffisante , tout indice de connntceic*^ propriété négative permet de séparer l'un de Taulrr a^'''^*^

th«raiO'él«ctnqa«.

taïque, et un courant thermo-électrique, qui suivetitni*^ ducteur. On donne généralement le nom de courants ^''^^''^ à ceux qui ne sont pas arrêtés par les liquides. D. la piu 837. L'action de la chaleur qui produit un couraul dii»^^^"^

est assez énergique , surtout lorsqu'on accouple des loétaa^'î*' pouvoirs thermo-électriques très-différents, pour cf^'^^P^^ struire des thermomètres thermo-électriques d'une graoïie ^f^^ M* Pouillet a formé un thermomètre de cette nature, arecil^P'^ de bismuth et de cuivre, soudées par leui^s deux extrànilcs^^ • sées de telle manière que le circuit qu'elles forment pui^f^V très-près sur un système d'aiguilles aimantées; en touch*" ' main une des soudures , les aiguilles éprouvent de grande ^. M. Nobili a imaginé un autre thermomètre thernio^^^ composé d'un grand nombre d'éléments de deux ^^''"^f^^l alternativement soudés les uns aux autres; le polygone qa^ est replié de telle manière que toutes les soudures é'^ soient d'un côté , et toutes celles de l'ordre pair de Vsnirt oHf^ masse totale, qui a la forme d'un cylindre. Tons les éMoeaU «'■^ couverts latéralement d'une substance isolante; les tonà^*^

QUAlAirr^lfEtTIÈHB LIÇOIT. 171

appartÎMenl libres tor les bases da cylindre. Le tout est enTeloppe d'an inbe de onÎTre, terminé d'un côté par une sorte de miroir para* lx»liqne ; enfin le polygone est interrompo , ponr qu'on pnisse fermer le cirouit par le fil d*nn galvanomètre. Quand on tourne l'axe du miroir parabolique, du côté d'une source de cbaleur rayonnante, même très-faible , Faifuille du galvanomètre est déviée.

€3et appareil est fondé sur cette propriété , constatée pour la pre* , mièrefbis par MH. OErstedt et Fourier , que lorsqu'on obauffe de deux en deux les soudures d'nn polygone fermé , composé d'éléments de deux métaux différents, alternativement soudés les uns aux antres, en maintenant les soudures intermédiaires à nne température oonetante, le ooorant multiple qui s'ensuit augmente d'énergie aveo le nombre des éléments, quoique dans une proportion plus faiUe que ce nombre. M. Melioni a perfectionné la pile tbermo-éleolrique ; c'est maintenant le plus sensible et le plus exact de tons les appareils qu'on ' paisse employer pour étudier les lois de la cbaleur rayonnante. Le ' paragraphe 320 contient la description de cet instrument ; les applications que M. Helloni en a faites, et les découvertes importantes qui en sont résultées, sent décrites aux paragraphes 230.«. 241, et 498.

8S8. Mais les procjédés de mesure , et les résultats numériques con* M^tkoa* Signes dans ces chapitres, supposent lexislenoe d une table de gradua* .^^.^i tion , qui donne la relation existant entre la déviation et la force du courant thermo-électrique qui la produit* Cest ici le lieu d'indi* quer par quels procédés M. Hell6ni a construit cette table. 11 s'est d'abord assuré qu'entre (^ et 20« , la déviation indiquée par son instrument était sensiblement proportionnelle à la foroe du courant; car, af ant exposé successivement les deux extrémités de la pile, l'une à une première source de chaleur éloignée de manière à faire dévier l'aiguille de 20» dans on sens, et l'autre à une seconde source produisant 10« de déviation dans l'autre sens, il observa qu'en faisant agir ces deux sources simultanément, l'aiguille était déviée de 10"», ou précisément de la différence entre les deux premières déviations. Mais cette proportionnalité n'existait plus pour des déviations supérieures à 20"* ; par exemple, lorsque les deux sources opposées étaient capables de produire des déviations contraires de 44<> et de 42"* , en agissant séparément sur la pile, leurs effets réunis donnaient une déviation de 8» ; en sorte que la différence des intensités de ces courants équivalait à huit fuis l'intensité du courant pris pour unité , quoique la différence des déviations correspondantes ne fut que de deux degrés. D'après cela, M. Melioni étudia la marche de l'aiguille, de 4 en 4 degrés, depnfs 20<> jusqu'à 44», en déterminant, comme dans

tfctiiBO ■tfctriqa» .

172 COUBS BS PBTUQVl.

Texemple précédent , la différenoe d'inteiuité dei oounnboféii de prodaire les deux dérialions téparéet par chaque interoliei quatre degréa. Il put ensuite, par un procédé d'iirterpolaVioD{nk imaginer y déduire des nombres qu'il avait obtenus dans cette ai d'expériences tous les éléments de la table dont il s'agit, jv;^ 44<>, dévia tîoD^eitrème qii'il sepropoaait de ne pas dépasser. Laaà de HlO^, dans laquelle la déviation s'est trouvée proporlMBMli> ' force galvanométrique 9 dépend de la largeur oooopéesarhjtt^^ cadre , par le fil multiplicateur; elle pourrait être très-difeestffai un autre appareil.

Yéhit 8t9. L'aiguille du galvanomètre n'atteint ordinaiienieot«P^

* 7ioD.' tiov d'équilibre qu'après avoir décrit un grand nombre d'oiei^

en sorte que chaque observation exige huit à dix minâtes. Mw<* ger ce temps , H. Melloni a imaginé de placer au-dessous defvp un disque de cuivre , sur lequel se trouve collé lé limbe de Ff^^ porte la graduation; rinfluence de ce disque amortit np^ l'amplitude des oscillations , et diminue leur nombre ($ Î8^^^^^ d'ailleurs observer seulement le premier arc décrit pV'^ quand elle quitte le zéro pour tendre vers la position d'afs^ H lui assigne Réchauffement inégal de la plie tbemio-électn|i^i'^ que M. Melloni appelle arc d'impulsion , est plus grand <{*'' ^'*' tion qu'il s'agit de constater ; mais cette dernière pes'^^^^^ l'aide d'une nouvelle table qui donne les arcs dla^^^ . 'pondants à toutes les déviations ,' et qui doit avoir <^^' d'avance par une suite d'observations faites avec soin.

A|»piicaifeii 8<40. M« Melloni a récemment appliqué son appareil à)^*^*^

non ««lied* la pile , ..» i klî«fr3''

tiieriiio.âectriqv«. nouvcllc classe de phénomènes , qui indiquent que la ctutc*' nante se polarise comme la lumière, par la réflexion, on pf''^ ' tion , et par son passage à travers les lames cristallisées. ^^^ de ces nouveaux faits nous force à les exposer ici. La y^ la chaleur avait été annoncée par M. Bernard de Hontpeio^ contestée par MM. Powell , Melloni et Nobili ; elle fut ft^^'^^ première fois d'une manière incontestable par les ^^P^ M. Forbes, d'Edimbourg. Mais les lois de cette P^^^^^ vaient être démêlées qu en faisant usage de la pile tbeno^^^^ perfectionnée comme elle l'est maintenant, et H. MeM^ prendre cette question, pour expliquer les grandes diBéTt^\ nature de la source calorifique, et celle des substances ^^ apportaient dans les résultats obtenus. j

Le moyen qui semble le plus naturel , pour constater b ^ , de la chaleur , consiste à faire traverser aux rayons qui p*^^

tonrce calorifique , le «ystèine de deut plaques de louruaalîne , que Ton dislMMe de telle manièreque leon axes soient luoceMÎreineDt parallèlet et perpendiculaires , et a comparer cotre elles les quantités de chaleur qui traTcrsent le système dans ces deux circonstances diSé- T0ntes* Si de ces deux quantités la seconde est moindre que la première , on doit en oonclore que la chalenr éprouve en partie, par son passage à travers nne des tourmalines , une modifiaption analogue à celle ^e subit la lumière , et qui rend plus ou moins facile la transmission dans l'antre tourmaline. Hais pour que ce procédé puisse être employé, et conduise à des résultats précis et très*sensibles , il est nécessaire d'augmenter, par un artifice particulier, la quantité de chalenr rayonnée à travers les lames cristallisées.

841. C'est ce que fait M. Meiloni, en plaçant le système des deux Appami tonrmalines superposées entre deux lentilles de sel gemme, séparées °' i» *" par un interTalle égal à la somme de leurs distances focales. L'une de '^*'"* ces lentilles, large de 10 centimètres environ, est fixée vis-*a* vis d'une lampe sans verre;, elle reçoit les rayons de cette source, qn'mi réfleoteur métallique a rendus parallèles* Après leur croisement an foyer, les rayons de chalenr tombent en divergeant sur le système des tour- rio. 440. malines, traversent en partie ce système, et atteignent la seconde lentille, large de 4 centimètres à peu près, qui les réfracte parallèlement à r«xe de la pile thermo-électrique. 0*après cette disposition, en supposant que les tourmalines puissent s'écbau£Eer, les rayons de chaleur qu'elles enverraient à la petite lentille en sortiraient très*divergents , et ne pourraient pénétrer qu'en quantités insensibles, dans l'ouverture du canal cylhtdrique qui précède l'appareil thermo-électrique.

Ge moyen de concentrer la chaleur rayonnée librement à travers les lames cristallisées, est assex puissant pour faire dévier de 60 a 80<' l'aiguille du galvanomètre, ou l'index de l'instrument; mais on peut dinrinoer cet efiet, en rapprochant la petite lentille du système des lames, ce qui rend plus ou moins divergent le faisceau des rayons qu'elle renvoie vers la pile. Pour changer facilement la position relative des deux tourmalines, elles sont adaptées sur les fonds de deux tambours superposés, desquels l'un est fiie et l'autre mobile; des traite marqués sur leurs bords servent de guides lorsqu'on veut rendre les axes de cristallisation parallèles ou perpendiculaires. La boite formée par ces deux tambours est encastrée, à la hauteur convenable, dans une ouverture circulaire, pratiquée sur la face antérieure d'une caisse métallique qui recouvre la pile et s'étend jusqu'à la table; cette enveloppe a pour but d'éviter les courante d'air, et d'éloigner tonte action calorifique étrangère.

r74 COURS DB PBYKIQOI.

PetartMtimi àm b g^). M. Helloni a Opéré sur plusieurs couples de tourmaliaes de dîf* 1m tMirau'ioc*. Mrentes oouleun. Ces couples jouissent tous de lu propriété d'éteindre presque ooinpléteroent la lumière la plus tîtc, lorsque leurs axes de double réfraction sont perpendiculaires. Chacun de ces couples étant disposé sur les tambours, on obserre la dériation produite sur Vinden^ quand le rayonnement de la source est établi» et que les rajonsdeclialeur truTersent las deux tourmalines; leurs «xes de crîstallisstioa étant d'abord parallèles, puis perpendiculaires, on obtient deuxdériations, et par suite deux quantités de chaleur réfractées inégales; la première surpasse toujours la seconde; leur différence, eipriraée en centièmes de la première quantité, forme ce que M. Helloni appelle Vindicê de polarisation du couple de tourmalines éprouTé, pour l'espèce de chaleur qui tombe sur ce couple.

Lorsque la source est la flamme d'une lampe, sans interposition d'aucun corps diathermane, autre que le sel gemme des lentilles et les lames cristallisées, l'indice de polarisation rarie entre 3,71 et 81,89, pour les neuf oouples sur lesquels M. Helloni a opéré ; la plus faible Tslenr a lieu pour les tourmalines vert foncé, la plus forte pour œllei d'un jaune fauve. Si l'on substitue à la lampe des sources de moins en moins intenses, l'indice de polarisation Ta en diminuant progressivement, pour les couples de tourmalines jaune-fauve et violet-sale; mais il s^élère et s'abaisse ensuite, pour les couples Tcrt-jaunâtre et vert foncé.

Quand le flux de chaleur, émaoé de la lampe, et qui tombe sur on même couple de tourmalines, a déjà traversé une lampe dialbennane, outre la première lentille de sel gemme, l'indice de polarisation atteint des valeurs tcès-difiërentes, suivant la nature de la lame interposée. Dans ce nouveau genre d'expériences, il est nécessaire de modifier la distance relative des deux lentilles, pour que l'effet produit sur la pile thermo-électrique, lorsque les tourmalines ont leon axea parallèles , soit le plus grand possible» En opérant sur le couple de tounnalines jaune-fauve, dont l'indice de polarisation, lans écran diathermane, est 22 environ, on trouve que cet indice ne change pas sensiblement par l'interposition d'un verre dont la couleur n'est pas le bleu-verdàtre ; qu'il descend à 3 ou 4, quand le verre est noir opaque, ou vert-bleu; qu'il monte à 66,60 pour les rayons qui ont traversé l'eau distillée ou chargée de différents sels, et à 5,81 pour las rayons qui émergent de l'alun. En opérant sur un couple de tounna* lines vertes, dont l'indice de polarisation est 1 1,I>0 environ aaos éeran diathermane, on trouve au contraire que l'interposition des Terres noir opaque et vert-bleu ne change pas sensiblement cet indiee, et que,

QOâRAirri-iinivitxt liçon. I7S

pour les rayons qni travorseiit des verres d'autres cotilears on incolores, l'indice s'abaisse à 6,50 enTiron.

l)eees rë^illats divers, M. Melloni a dédoil les conolosions suivantes. Les rayons de chaleur de diverses espèces, lances, soit par une même source, soit par <)es sources différentes, sont très-inégalement affectés dans les tourmalines ; pour les uns les signes de polarisation sont Irèsfaibles, pour d'autres ils sont oomparablea^ceux queéonnela lumière* Gertaitts couples de tourmalines vertes éteignent les rayons de chaleur les plus polarisables, et transmettent ceux pour lesquels les signes de polarisation sont à peine marqués ; d'autres couples, de tourmalines jaunes, se laissant traverser par une grande proportion des rayons de la première espèce, offrent un indice de polarisation très-sensible. L'indice de la polarisation apparente varie beaucoup, pour un même couple,' d'une source à une autre, le flux calorificiue étant différemment constitué.

Les différences des indices de polarisation calorifique, que présentent les diverses espèces de tourmalines, peuvent s'expliquer en admettant que la première lame de chaque couple polarise complètement tous les rayons de chateUr, de quelque espèce qu'ils soient ; c'est-à-dire qu'elle décompose chacun de leurs faisceaux, en deux autres polarisés a angle droit, comme dans le cas de la lumière* Il faut supposer en même temps que la faculté d'absorber l^ faisceaux polarisés dans le plan de la section princ^le, varie pour chaque couple de tourmalines avec l'espèce de chaleur; c'est'^à-dire que cette absorption peut être totale pour certains rayons, partielle ou même nnlle pour d'autres. La polari^tion complète de la chaleur rayonnante est en effiet pronvée par d'autres séries d'expériences, entreprises par M. Melloni, et dont il n'a pas encore publié les résultats numériques. Ces faits nouveaux sont rolatifi à li^ polarisation de la chaleur par réfratrtion et par réflexion ; on peut les énoncer comme il suit.

843. Dans l'appareil général décrit plus haut, on enlève les tonrma* PeianNiiM «o^ Unes,. et on dispose, derrière» la seconde lentille, deux piles de lames a» u cLik«r fr très-minces de mica, inclinées sur les rayons incidents d'un angle de S4^ à peu près, dans deux plans successivement parallèles et perpendionlairesf) la déviation de l'index, très-sensible dans le premier cas, est presque nulle dans le second. On obtient encore le même résultat, en plaçant, sur le trajet des rayons, des lames diathermanes de verres coloré» on nohr opaque, d'alun, des auges contenant de l'eau pure ou ehargée de sels. G'est4-dire que, dans tous les cas, l'indice de polarisation est toujours le même, et presque égal à 100. On doit conclure de là qu'une pile de kmes de mica polarise presque complètement, par

176 COURS n PMTS19111.

réfraclion, toutes les es|ièces de rayons oalorîfiqwi, ioait'iB||(é S4°, qui est celui de polarisatiou pour la laniière^e tooftei vtàe PoUriMiion corn- 844. Oo laisso ia première plie de lames de mica dsns Ja pria de la ehairâr par îodîquée; l'axe de l'appareil tfaerniQtélectriqDe sit eoaùleèH sviTani la direction des rayons qu^elle réfléchit; et lV>n fait tant à ces rayons réfléchis la seconde pile do mica , ioclinée mm h an^le de 34" , dans un plan suocessiToment perpendieiilabe Afoi lèle an plan de réfleiion. La déviation de Tindex , très-saii" le premier cas , est presque nulle dans le second , Ion mèseiiB^ rayons de chalenr venant de la source ont traversé une lasrâtk] mane qnelconqne. On doit pareillement conclure deœttfv' réflexion dea rayons calorifiques sur le mica, opémiousia^' 34<> environ , polarise complètement ces rayons , de tfoé^^ qu'ils soient.

Si dans ces deux expériences on place sur le trajet das!*' chaleur une lame cristallisée, dont la seolîon priacipalfifo^'"" sivement des angles différents avec les plans depdbriflti<>'^^ rayons, on obtient des effets thermo-électriques suecscift^^^ intenses , qui démontrent que la chaleur rayonnante cp^"^ ment les mêmes modifications que la Inniièray en tisfo^''* stances bi*réfringentes. En nn mot, les rayons decfaai^]'*^ toutes les propriétés des rayons lumineux et éprounit^^^V''^* milieux pondérables des actions analogues. La praiie<ie^''^ tité constitue une des découvertes les plus importas^^^'^f^^ actuelle ; elle se trouve liée à la théorie de l'électricitèjfit » ^^ même de l'appareil qui seul a pu l'établir ; et d'après k p*^ bre de faits dont elle supposé la connaissance , il eût éle vÊe* l'exposer plus tôt.

Ti'^raWirei 84is. L'apparcil thermoscopiqoe de M. Melloni n'estpai^^' cioctriquei. momètre fondé sur les propriétés thermo-électriques des ôi^ talliques hétérogènes* H. fiecquerel^t d'autres physiciens<^^^ fait usage , pour comparer les températures , d'un circsit ^ deux fils de métaux différents, plus ou moins longs , et ss^ ble ; le circuit s'enroule en partie sur le cadre d'au f"'^ Dans leurs parties extérieures les deux fils sont leoouverts^^ isolante , de gomme laque , de verre ou de porcelaine, >'^ des soudures qui doivent être libres ;'cea fik peuvent i^^ nis parallèlement sans inconvénient. tJne des soudures ^' dans un milieu dont la température est connue, l'aotie «»^ au point qu'on veut explorer; la grandeur et le senfedeUd^^ lorsque le galvanomètre a été prûnHîvement gradoê) ^^^

QVARAimi-llIDfUMI lIÇOfl. 177

diflUranoe ém tempéhitarei des deux Boudares , et par ioite eelle de la

seconde.

Les denx inétaax doÎTen t être ehoûâs de telle sorte que les forces ^1- Yanométriques , oorrespondaates aux déviations de l'aiguille , puissent être regardées comme proportionnelles aux différences de chaleur que Ton se propose d'observer. Ainsi , s'il s'agit de basses températures, on peut employer le fer et le cuivre » dont les pouvoirs tbermo-éleo* liiqttes sont très-dissemblables ; ce sont les métaux dont on se sert pour étudier les variations de la température dans les .difierentes couches, ■oit d'une masse d'eau profonde, oomme l'ont fait MM. Becquerel et Brascbet sur le lac de GenèvCi soit de l'atmosphère, oomme l'ont entrepris plusieurs physiciens. S'il s'agit au contraire de mesurer de trèsliautes températures, il faut que les deux fils aient des pouvoirs thermor électriques presque égaux; on peut alors employer le platine et le palladium, comme l'a fait M. Becquerel, pour comparer les tempe* ratures des différentes parties d'une flamme, et celles d'un four a porcelaine.

846. L'exactitude des résultats fournis par ce geàre d^instrumeiil an6m»iitm dépend en grande partie de la perfection de sa graduation, ou du '" It^I^*''' soin apporté dans la construction de la table qui donne les forées oft «i«<t'«i"^ les énergies des courants thermo-électriques, produisant les diffiérentes déviations de l'atgoille du multiplicateur. Voici le proeédé indiqué par M. Becquerel pour effectuer cette graduation. Après avoir choisi les métaux qu'il convient d'accoupler, on en compose quatre dronits tout à fait semblables, que l'on entoure d'une substance isolante, afin de pouvoir former en les réunissant un faisceau que l'on enroule sur le cadre du galvanomètre ; les parties de ces drcnits qui sont en dehors du cadre sont séparées, et doivent contenir toutes les soudures. Les deux soudures de chaque circuit, renfermées dans des tubes de verre recourbés, peuvent être exposées, l'une dans un vase contenant de la glace fondante, l'autre dans un bain de mercure muni d'un thermomètre, et que l'on échauffe plus ou moins par une lampe à aloool plaoée au-dessous.

D'après ces dispositions, un seul circuit rendu actif, tandis que les trois autres restent inertes ou conservent la même température.dans toutes leurs parties, produira une force galvanométrique représentée par l'unité, pour une certaine température du bain. Si deux des circuits deviennent actifs par la même différence de température, on aura une force d-xible ; enfin une force triple ou quadruple, si trois des drooits , ou tous les quatre sont traités de la même manière. Les'déviations observées sur le galvanomètre correspondront dono dans oes qoa*-