MAGNÉTISME TERRESTRE

VIesure do la déclinaison. — Mesure de l'inclinaison. — Mesure do l'intensité. — Installation d'un observatoire magnétique.

Hypothèse de l'aimant terrestre. — Principe do la théorie de Gauss.

Variation des éléments du magnétisme terrestre: i"* Variation de la déclinaison; a* Variation de l'inclinaison; 3"" Variation de l'intensité. — Courant terrestre. — Aurores polaires.

Les éléments magnétiques qu'il y a intérêt à connaître en un lieu déterminé se rapportent à la direction des lignes de force (c'est-à-dire à la direction de l'aiguille aimantée librement suspendue) et à l'intensité du champ magnétique. La direction de l'aiguille aimantée est fixée par la mesure de la déclinaison et de l'inclinaison. Quant à l'intensité du champ, on la décompose fictivement en ses deux composantes verticale et horizontale que Ton mesure aussi séparément.

MB8UBE DE LA DÉCTiHIATROW. — L'u n des principaux Instruments employés pour mesurer la déclinaison est la boussole de Gambey ijig' 3). Elle est portée sur un trépied à vis calantes, surmonté d'un cercle azimutal fixe AB, très soigneusement divisé. Dans le pied s'engage un axe vertical qui supporte toutes les parties supérieures CD CD'; elles peuvent ainsi tourner autour de cet axe et leurs positions se mesurent sur le cercle au moyen de deux verniers opposés A et B que l'on observe à l'aide de loupes. On règle la verticale de l'axe au moyen d'un niveau, absolument comme nous l'avons indiqué pour le cathélomètre.

Les pièces mobiles supportées par l'axe ont deux buts différents : les unes servent à supporter l'aimant, les autres à faire des observations astronomiques et à trouver la direction du

a(i' MÉTÉOROLOGIE feLECTBlQUE-

méridien gcogra[iliii|iie du iicii; ce sont celles-ci (pic noi allunsii'ahoril décrire. Deux colonnes en cuivre Cl), CD' (oi lieniicnl à leur somnit-l une liinclle EF qui se mem danst plan verlical. On dirige i^ello tiinetie vers un aalre connu M

Fig. :

quand il passe sous le réliciile des fils, on noie l'iieurevil cl ou Ml la position des verniers A, 11 sur le cercle ariffiHC A ce mornenl, la lunette se trouve dans le verlical dâTMl ol)e(?rvi^, et son plan fait avec le méridien géu^raplttqiie l angle qu'il esl racîle de calculer, comme nous allons le M comprendre.

Soient 0 {fig. $) la position de l'observateur; ON l'axei

MESURE DE LA DÉCLINAISON. a;*

monde; MNP la direction du méridien du lieu. Le Soleil, entraîné par le mouvement diurne, passe dans le méridien à un moment déterminé qui est celui du midi vrai. Il décrit 36o® en vingt-quatre heures, 15" en une seconde de temps, et i5S" pendant S*. Si donc le temps vrai de l'observation que Ton a faile est S'', le Soleil se trouve à ce moment dans un plan horaire faisant avec le méridien un angle i5S''= a.

D'un autre côté, les Tables astronomiques font connaître, au moment de robser\ation, l'angle des plans horaires du Soleil et de l'astre observé. Soit (3 cet angle. Alors, pendant que le plan horaire du Soleil fait un angle a avec le méridien, celui rfe l'astre SNO fait un angle MNS, qui esl

Cela posé, soient Z le zénith, OZS le vertical de l'astre. On connaît, dans le triangle sphérique ZNS : i<>ZN ou la distance du zénith au pôle; 2® SN ou la distance de l'étoile au pôle ; 3*» l'angle ZNS qui vient d'être obtenu et qui est a — (3. Par conséquent, le triangle sphérique est déterminé./ et l'on peut calculer l'angle SZN, qui est celui du vertical'^de Tastre avec le méridien : soit ^ cet angle. On sait maintenant que le plan vertical de la lunette faisait un angle y avec le méridien au moment de l'observation; et, en tournant l'alidade du cercle divisé de cet angle y, on amène la lunette dans le méridien MNP. Cette position correspond à une situation des verniers que nous prendrons pour point de départ.

Nous achevons maintenant la description de l'appareil. Les deux colonnes CD, CD' soutiennent un treuil H sur lequel on enroule un paquet de fils de cocon. Ils supportent un étrier I à la partie inférieure, et dans cet étrier on place le barreau aimanté GM ; celui-ci se dirige sous l'action de la terre et prend un équilibre fixe. On tourne alors le système autour de l'axe vertical mobile, jusqu'au moment où, en regardant avec la lunette, on voit les deux extrémités du barreau G sous le réticule. A ce moment, la lunette est dans le plan du méridien magnétique, et l'angle dont il a fallu faire tourner l'appareil mesure la déclinaison.

Mais, pour faire celte observation, il y a beaucoup de difficultés à surmonter et d'erreurs à corriger. D'abord, il fallait, pour viser Taslre, pointer la lunette à Tinfîni; ensuite, pour viser les extrémités du barreau, il faut que Ton change l'objectif pour voir très près. Gambey a usé d*un stratagème que Ton emploie encore quelquefois pour satisfaire à ce double besoin {fig.Z). 11 y a à l'extrémité de la lunette un premier objectif BB large et peu convexe, avec lequel on voit à TinGoi; mais, au milieu de cet objectif BB, il y en a un second A qui est beaucoup plus petit et qui lui est superposé. L'ensemble de ces deux verres étant beaucoup plus convergent que la lenlUle unique BB, la lunette vise très près par la partie centrale Ael très loin par la partie annulaire BB, de façon que, si Ton veut observer Tastre, on bouche A, et, quand on veut viser Taiguille, on couvre la partie annulaire BB en laissant arriver la lumière par la partie centrale A. .

Pour observer avec précision les extrémités du barreau, il faut y tracer des repères très déliés. Gambey y a adapté des armatures en cuivre terminées par des anneaux évidés G, dans lesquels sont tendus deux fils qui se coupent à angle droit {fig. 3) : c'est le croisement de ces fils que Ton vise. S*ila^ rivait : i<» que le plan vertical dans lequel se meut Taxe de la lunette passât à la fois par les ùaxw croisements des fils; a® que la ligne des polos du barreau fut confondue avec celle qui joint les deux points de croisenicnl, il n'y aurait qu'une seule mesure à faire; mais ces deux conditions ne sont pas généralement remplies.

Soient MN (.A^. 5) une coupe horizontale du barreau, elO la projection liorizonlalc de l'axe vertical de rinstrumeni. Pour viser le point \I, il faudra dirij^er le vertical de la lunette dans la direction MO, et, pourvoira, il faudra mettre ce vertical dans la direction NO. Mais on voit qu'en prenant la moyenne des observations, on a la vraie direction M'N' de la ligne des croisements.

Représentons toujours par MN la ligne des lils croisé» {fig. 0); par (i le centn» de gravité du barreau suspendu, et supposons que la ligne des pôles soit quelconque et figurée par AB. Ce (|uc l'on détermine, c'est la direction MN;ce qu'il faudrait trouver, c'est celle de AB. Mais si, laissant tout dans