PHÉNOMÈNES CAPILLAIRES
Nous allons dans cette séance nous occuper des phénomènes qu’on désigne sous le nom de phénomènes capillaires , Ou de la capillarité en général.
Nous avons dit dans une des premières leçons de ce cours que les molécules des corps sont soumises à des forces attractives et répulsives , en vertu desquelles les molécules se réunissent pour former des composés ou bien se séparent lorsque ce sont les forces répulsives qui l’emportent.
Toutes les fois que rien ne s’oppose à l’action de ces forces, il en résulte une composition ou une décomposition ; lorsque ces forces sont très faibles, on bien lorsqu’elles sont contrariées par des forces opposées , il n’y a qu’une tendance , pour ainsi dire , à la combinaison, au rapprochement des molécules des corps ; et alors on n’a plus des phénomènes chiiniques proprement dits, c’est-à-dire des composés nouveaux, maïs une série de phénomènes, qu’on désigne par le nom de phénomènes capillaires, qui sont, en général, des phénomènes d’adhésion, d’adhérence des corps aux surfaces. Si nous plongeons un morceau de verre dans de l’eau et que nous l’en retirions ensuite , l’eau reste attachée à ce morceau de verre. Puisque cette eau ne tombe pas , il faut nécessairement qu’elle soit liée par une attraction réciproque entre le verre et les molécules d’eau ; mais il n’y a pas combinaison ; le verrerie perd pas ses propriétés, l’eau ne perd pas les siennes ; il n’y a qu’une simple adhérence de surfaces entre le verre et l’eau. Ce phénomène est un phénomène capillaire.
Nous dirons, en général, que toutes les fois que l’affinité ne peut pas produire de changemens de propriété, alors les
phénomènes qui résulteront de cette affinité seront des phénomènes capillaires.
Nous allons passer en revue quelques-uns des principaux de ces phénomènes.
Nous venons de voir qu’en plongeant un morceau de verre dans de l’eau et en le retirant, des gouttes d’eau y restent attachées ; c’est là un phénomène capillaire.
Si on presse un sachet rempli de mercure et qu’on reçoive sur une plaque de verre les petits globules qui s’échappent à travers les pores du sachet, ils adhèrent au verre, et cette adhérence est de même nature que celle dont nous venons de parler.
Si on fait celte dernière expérience avec une feuille de carton, et qu’on présente ensuite aux globules qui sont sur ce carton un tube de verre , les globules se détachent du carton pour s’attacher au verre , de sorte que, comme d’ailleurs cela a lieu pour la plupart des [phénomènes, il y a une différence dans l'intensité de cette force qui produit l’adhérence entre les corps.
Lorsqu’on met une goutte d’huile sur de l’eau, cette goutte ne conserve pas sa forme, elle s’étend sur tonte la surface ; mais il n’y a pas de combinaison chimique , c’est-à-dire , que l’huile ne se confond pas intimement avec l’eau , ni l’eau avec l’huile. C’est là un phénomène capillaire.
En général, lorsqu’on prend deux corps hétérogènes ou de même nature, et qu’on les rapproche , ces deux corps peuvent adhérer; ce phénomène d’adhésion est encore un phénomène capillaire.
Enfin lorsqu’on prend des tubes cylindriques, et qu’on les plonge dans l’eau, après en avoir préalablement mouillé l’intérieur, on voit l’eau s’élever à une hauteur plus ou moins grande, variable avec le diamètre du tube. Cette élévation de l’eau dans les tubes est, à proprement parler, ce qu’on a appelé dans l’origine un phénomène capillaire, et on donnait à ce phénomène l’épithète de capillaire, parce qu’il se manifestait d’une manière plus frappante dans des tubes dont la finesse se rapprochait de celle d’un cheveu. Mais ce phénomène n’est pas borné à des cylindres qui seraient d’un très petit diamètre ; il s’étend aux surfaces d’un corps quelconque. Ainsi, quand on plonge une lame de verre dans de l’eau et qu’on observe ce qui se passe, ou même quand on observe ce qui se passe dans un vase en verre qui renferme ce liquide, on remarque que la surface plane vers le centre, s’élève ensuite à mesure qu’on se rapproche des parois. Cette éléva-
tîon de l’eau au-dessus de son niveau vers les parois du vase cjni la renferme est due à un phénomène capillaire ou à cette attraction qui produit de simples phénomènes d’adhérence, sans qu’il y ait changement de propriétés, changement de nature. Cette ascension de l’eau ne peut se concevoir que comme le résultat d’une action ou attraction entre le verre ef l’eau ; de sorte que le verre attire d’abord les couches qui sont immédiatement en contact et détermine l’ascension d’un certain nombre de molécules. Mais au-delà de ces molécules, nous avons d’autres couches; et, comme l'affinité chimique dont nous avons parlé et dont nous avons énoncé la loi ne s’exerce qu’à des distances très petites, il en résulte que des couches qui ne sont pas immédiatement en contact avec le verre ne peuvent être soulevées par l’action du verre. Mais si nous divisons la masse liquide en une série de couches minces, la première sera élevée par le verre , la seconde par celle qui est adhérente au verre , la troisième par la seconde, ainsi de suite ; de manière que le phénomène a lieu alors entre les molécules du liquide lui-même. En général, nous définissons les phénomènes capillaires des phénomènes d’adhésion, d’affinité réciproque entre les molécules des corps, modifiés par la forme des surfaces qui sont en contact.
Les principaux phénomènes capillaires sont l’élévation et rabaissement des liquides au-dessus ou au-dessous de leur niveau. Nous allons exposercomment on parvient à mesurer exactement cette élévation ou cet abaissement. Etant donné un tube que nous supposerons d’un diamètre assez étroit, car, sans cela, le phénomène dont nous parlons se bornerait à l’élévation, sur la paroi intérieure du tube, d’une quantité de liquide qui ne serait pas plus sensible que celle qui s’élève sur les parois des vases ; pour que le phénomène soit bien marqué , il ne faut pas que le tube ait plus d’un ou deux millimètres de diamètre intérieur; étant, dis-je, donné un tube, on le plonge dans un liquide que l’on colore, pour qu’on puisse mieux apercevoir le phénomène ; on remarque que le liquide s’élève dans ce tube au-dessus de son niveau. Plus le' diamètre du tube est petit, plus l’élévation du liquide est grande. On a même découvert à cet égard une loi qu’on peut vérifier facilement par l’expérience, et que la théorie est parvenue à démontrer, savoir, que l’élévation d’un liquide dans des tubes de même nature, comme le verre, est en raison inverse des diamètres, c’est-à-dire que si l’eau, dans un tube d’un millimètre de diamètre intérieur, s'élevait à la hauteur de 5o millimètres, ce qui est vrai, dans un tube qui aurait
un dixième de millimètre, la hauteur de l’eau serait dix fois plus grande, c’est-à-dire qu’elle serait de 3oo millimètres; si le tube n’avait qu’un centième de millimètre, l’eau s’élèverait à 3,ooo millimètres, ou à 3 mètres.
Relativement à la mesure de l’élévation ou de la dépression du liquide dans les tubes, voici comment il faut procéder. Il faut prendre un tube dont le diamètre soit connu ; on le dé»termine avec une grande précision en le remplissant de mercure, ou dans la totalité de sa longueur, ou entre deux points dont on connaît parfaitement la distance. On pèse ensuite la quantité de mercure, que l’on peut réduire facilement en eau, en multipliant le poids du mercure par i3, 6. Connaissant le poids du mercure, on en déduit le volume ; on a , de plus, la hauteur du tube. De ces deux données il est facile de conclure la base et le rayon du tube. On détermine ainsi le dia-< mètre des tubes d’une manière beaucoup plus précise qu’en prenant le diamètre des bases. Dans ce cas, on serait exposé à commettre de graves erreurs, attendu qu’il n’existe pas de tubes parfaitement cylindriques, tandis que, parla méthode que nous avons indiquée, on obtient la moyenne, en quelque sorte, puisque l’on suppose le tube cylindrique dans toute l’étendue qu’on considère.
Cela posé, et avant d’indiquer comment on peut déterminer avec précision la hauteur du liquide, je dois vous faire remarquer que les phénomènes capillaires, c’est-à-dire l’élévation de l’eau dans les tubes, pourraient ne pas avoir lieu, si l’on n’avait préalablement la précaution de nettoyer le tube en y passant des dissolutions alcalines, ou bien de l’alcool. Si le tube n’était pas propre et qu’il fût un peu gras, au lieu d’y avoir une élévation, il pourrait même arriver qu’il y eût dépression. Lors même que le tube serait propre, si l’on s’en servait pour la première fois, qu’il n’eût pas été humecté, l’ascension qu’on obtiendrait serait peu sensible, et même il pourrait y avoir dépression ; tandis qu’en ayant la précaution de mouiller le tube, ce qui se fait en l’enfonçant dans le liquide et en le retirant ensuite, l’eau se maintiendra constamment à la même hauteur.
Il s’agit maintenant de mesurer cette hauteur. A cet effet, on se sert d’une petite lunette qui peut monter ou descendre le long d’une règle parfaitement divisée. On détermine, au moyen de cette lunette, le point de la règle correspondant à la surface de la petite colonne soulevée et le point correspondant à la surface du liquide dans le grand réservoir. Il y a une attention à avoir pour avoir ce dernier point : comme le liquide
s’élève vers les parois du vase, il cache la surface, qu’on ne peut , par conséquent, observer avec exactitude. Pour éviter cette cause d’erreur, on emploie, comme dans le baromètre à niveau constant de Fortin, une pointe mobile qu’on fait descendre jusqu’à ce qu’elle effleure la surface du liquide. La surface faisant miroir, on ne peut commettre une erreur plus grande qu’un vingtième de millimètre, ce qui est une quantité extrêmement faible par rapport à une hauteur totale de 3o millimètres. Lorsqu’on a ainsi déterminé le niveau d’une manière précise, on enlève, au moyen d’une pipette, une certaine quantité du liquide. On dirige alors la lunette vers la pointe qui se trouve maintenant au-dessus de la zone liquide qui cachait le niveau. La différence entre les deux divisions correspondantes à l’extrémité de la pointe, et à la surface du liquide dans le tube, donne la hauteur véritable, c’est-à-dire l’ascension de la colonne liquide dans le tube. On répète l’opération dans une autre portion du tube; on retourne même ce tube ; et, en prenant la moyenne de tous les résultats obtenus, on a une hauteur qu’on peut regarder comme la véritable.
C’est ainsi qu’on a trouvé que, pour un tube qui a un millimètre de diamètre, et à la température de io°, caries résultats varient suivant les températures, le liquide s’élevait à la hauteur de 3o millimètres « et que . dans des tubes dont le diamètre était variable, l’élévation était toujours en raison inverse du diamètre.
Ces phénomènes sont tout-à-fait indépendans de la pression de l’air, car ils ont également lieu dans le vide ; c’est une action moléculaire dans laquelle l’air ne joue aucun rôle.
Ces phénomènes sont aussi indépendans de l’épaisseur des tubes dont on se sert. Ainsi, qu’on prenne un tube dont les parois soient très épaisses, ou un tube qu’on ait tiré à la lampe de manière que ses parois n’aient presque plus d’épaisseur, le résultat sera absolument le même. Comme il serait assez difficile de faire l’expérience avec des tubes d’une aussi grande finesse, on peut employer des lames ou de talc, ou de verre ; la chose se passe de même qu’en prenant des tubes ; et tannasse d’eau soulevée par une plaque mince est absolument égale à celle soulevée par une plaque épaisse.
De ce que le phénomène capillaire est indépendant de l’épaisseur des surfaces, nous conclurons que l’action qui produit ce phénomène ne s’étend qu’à des distances infiniment petites. C ’est là précisémentla loi des phénomènes chimiques. Si l’on prend deux corps qui s’attirent chimiquement, comme
un acide et un alcali , qu’on les suspende à de très longs fils pour leur donner une grande mobilité, quelque petite que soit la distance qui les sépare , tant qu’il n’y aura pas contact entre les deux corps , il n’y aura pas action , et les deux boules ne seront pas poussées l’une vers l’autre.
L’analyse s’est emparée de ce genre de phénomènes , les a soumis au calcul, et est parvenue à déterminer d’avance les plus légères circonstances, les plus légères modifications auxquelles ils pouvaient se prêter.
Cette théorie de la capillarité due à M. Laplace, et qu’on peut regarder comme prouvée aujourd’hui, est entièrement fondée sur la supposition que l’attraction moléculaire ne s’exerce qu’à des distances infiniment petites ou, pour mieux dire , à des distances imperceptibles. Tous les calculs fondés sur cette supposition se trouvent parfaitement vérifiés par le résultat des expériences les plus délicates. Or, puisque la théorie fondée sur cette supposition embrasse tous les phénomènes, il faut que la supposition sur laquelle cette théorie est fondée soit exacte. Réciproquement cette théorie donne un très grand appui à cette loi admise en chimie que les actions ne s’exercent qu’à de très petites distances.
Puisque c’est réellement l’attraction moléculaire qui est cause des phénomènes capillaires, il faut chercher à se rendre raison de cette attraction. Représentons-nous une masse liquide. Bien que les molécules jouissent d’une très grande mobilité , il y a entre ces molécules une adhérence , une attraction réciproque, incomparablement plus grande que la pesanteur à la surface de la terre. C’est ce que démontre évidemmentle seul fait de la suspension d’une goutte d’eau à un tube de verre. En effet, si vous regardez comme incontestable que l’attraction moléculaire ne s’étend qu’à des distances infiniment petites , vous reconnaîtrez que l’extrémité de la goutte qui est suspendue, étant trop loin du verre pour en être attirée, est suspendue par l’action moléculaire. En supposant la goutte divisée en deux parties, la partie inférieure se trouve soutenue par l’action moléculaire, contre la pesanteur. Par conséquent cette force moléculaire est prépondérante, et, si vous concevez la goutte divisée en une infinité de couches, vous reconnaîtrez que la pesanteur est infiniment plus petite que l’attraction qui soutient la somme de toutes ces couches, et les tient suspendues au verre.
Dans une masse liquide, les molécules sont attirées réciproquement. Examinons les molécules qui sont dans la partie supérieure, celles qui forment la surface. Ces molécules sont
toutes attirées par les molécules inférieures , comme à leur tour elles attirent les molécules inférieures. L’action est réciproque.
Si donc nous concevons une molécule placée en un point quelconque d’une surface liquide , cette molécule est attirée perpendiculairement et obliquement à la surface par toutes les molécules inférieures ; de sorte que la masse des attractions que nous pouvons concevoir tend à faire descendre la molécule en bas. A son tour, cette molécule tend à soulever les molécules inférieures; mais comme elle a une masse très petite, le résultat de l’attraction moléculaire est de faire descendre la molécule. On peut comparer cet effet à celui qui a lieu pour un corps placé à la surface de la terre. Ce corps est attiré par toutes les molécules de la terre, et à son tour il attire ces molécules; mais en raison de sa petite masse, c’est lui qui cède et tombe. De même la molécule en raison de ces attractions tend à descendre; elle ne le fait pas, retenue par les molécules placées immédiatement au-dessous. De cette attraction qui sollicite les molécules placées à la surface à se porter vers le bas, doit résulter nécessairement une pression exercée par les molécules supérieures sur la masse du liquide.
Si maintenant nous concevons une molécule placée audessous de la surface , cette molécule se trouvant entre les molécules supérieures et inférieures, est attirée par les unes et par les autres. Imaginons un plan qui soit placé à la même distance au-dessous de la molécule que la surface supérieure l’est au-dessus de cette même molécule. En faisant abstraction de tout ce qui est au-dessous du plan inférieur, tout sera égal de part et d’autre, et la molécule sera également attirée vers le bas et vers le haut; par conséquent elle restera en équilibre.
Dans la réalité ce plan inférieur n’existe pas, et les couches inférieures agissent sur la molécule et tendent à la faire descendre. Ainsi donc, dès que la molécule qu’on considère sera à une certaine profondeur, cette molécule sera attirée par les molécules inférieures. Mais l’action ne s’exerçant qu’à des distances infiniment petites , à une distance sensible au-dessous de la surface, les molécules sont également attirées dans le haut et dans le bas.
D’après cela, si nous considérons une masse liquide, fig. i, traversée par un canal fictif que nous pouvons concevoir et qui vient s’ouvrir à la surface, l’attraction des molécules delà masse liquide sur les molécules à la surface, produit une
pression qui, si rien ne s’opposait à l’effet de cette pression, mettrait les molécules en mouvement ; mais comme tout est égal de part et d’autre, le liquide restera parfaitement en équilibre dans le canal.
Au lieu d’une masse terminée par une surface plane, examinons ce qui aurait lieu si elle était terminée par une surface concave ou convexe. Nous sommes obligés de nous livrer à l’examen de ce qui arriverait dans ces diverses circonstances ; parce que vous allez voir que tous les phénomènes capillaires se réduisent à l’observation des formes de la surface du liquide en contact avec le corps. C’est par la considération de ces surfaces que l’on explique tous les phénomènes qui peuvent se présenter. Il faut par conséquent nous faire une idée nette du phénomène à cet égard.
Supposons que nous ayons dans une masse d’eau, fig.2, un canal qui se termine d’un côté à la surface du liquide par une surface plane, tandis que de l’autre côté, par une cause quelconque, le liquide, au lieu de se terminer par une surface plane, se termine par une surface convexe; dans ce cas, il ne pourra plus y avoir équilibre dans les deux branches du canal , et le liquide devra s’abaisser d’une certaine quantité dans le canal, jusqu’à ce que la différence de pression compense précisément l’action du ménisque ; c’est par ce nom qu’on désigne la surface convexe de la colonne soulevée.
Si au contraire le liquide, par une cause quelconque, est terminé par une surface concave ,fîg. 3, il ne peut plus également y avoir équilibre entre la surface plane et la surface concave , qu’autant que le liquide s’élève à une hauteur telle que l’élévation de la colonne d’eau fasse équilibre à l’action du ménisque.
Ainsi nous avons trois cas qui peuvent se représenter dans les phénomènes capillaires. Si la surface reste parfaitement plane, il en résulte une action qui tend à porter toutes les molécules du haut vers le bas. Ensuite, si la surface est convexe, il en résulte une action plus grande que si la surface était plane; et si la surface est concave , il en résulte une action moindre, précisément d’une quantité égale à ce dont l’action est trop grande dans l’autre cas.
Qu’es l-ce qui produit ces surfaces différentes dont nous venons de parler? Si l’on considère les forces qui agissent dans ces circonstances, on voit qu’il y a l’attraction des molécules du liquide, et ensuite l’attraction du verre ou du corps solide pour le liquide. Ainsi lorsqu’on met une lame de verre dans de l’eau, il y a l’adhérence de l’eau pour elle-même, et
l’adhérence de l’eau pour le verre. Il peut se présenter plusieurs cas. Ou l’attraction du verre pour l’eau est égale à la moitié de l’attraction de l’eau pour elle-même ; dans ce cas, il n’y aura ni abaissement, ni élévation; l’eau restera parfaitement de niveau : ou bien l’attraction du verre pour Peau est plus grande que la demi-attraction du liquide pour luimême ; dès lors la surface est concave , et il y a élévation du liquide: ou enfin, l’attraction du verre pour l’eau est plus petite que la moitié de l’attraction de Peau pour elle-même , et alors la surface du liquide est convexe, et il y a abaissement de ce liquide au-dessous du niveau.
Il s’agit de savoir maintenant quelle sera la forme des courbures. M. Laplace a démontré que l’action d’un corps terminé par une surface courbe sur un canal infiniment étroit, se composait de trois termes : le premier qui est plus grand que les deux autres exprime l’action d’un corps supposé terminé par une surface plane. Le second terme est une fraction qui a pour numérateur une constante dépendant de la nature du corps, c’est-à-dire de l’intensité de la force, et pour dénominateur le plus petit rayon de courbure. Le troisième terme est une autre fraction qui a son numérateur égal au numérateur du second terme, et qui, au lieu d’avoir pour dénominateur le plus petit rayon de courbure, a, au contraire , le plus grand : ce sont les second et troisième termes seuls qui produisent les phénomènes capillaires.
Si nous prenons des tubes cylindriques, comme cas le plus simple , nous remarquerons que puisque l’action qui a lieu ne s’étend qu’à une distance infiniment petite, il est évident que dans un canal très large ou très étroit, la surface du liquide ira rencontrer les parois du tube sous le même angle. La courbure ne dépend uniquement que du rapport dés forces d’attraction du verre pour l’eau , et de l’eau pour ellemême.
Si l’on prend deux plans séparés par des fils métalliques d’un diamètre connu, et qu’on les plonge dans un liquide, on trouve que le liquide ne s’élève qu’à la moitié de la hauteur à laquelle il s’élèverait dans un tube qui aurait pour diamètre la distance entre les deux points.
Si l’on prend deux tubes concentriques, en faisant monter le liquide dans l’espace qui les sépare, l’élévation aura lieu comme entre deux plans; de sorte que le liquide s’élèvera à une hauteur moitié de celle à laquelle il s’élèverait dans un tube qui aurait pour(diamètrela distance entre les deux tubes.
Si l’on prenait deux plans qui se réunissent en formant un,
angle, le liquide ne s’élèyerait pas partout à la même hauteur; ce serait en effet le même cas que si l’on avait une série de tubes dont le diamètre irait croissant ; or nous avons vu que l’élévation est en raison inverse des diamètres. Si on exécute en effet l’expérience avec deux plans disposés comme dans la fig. 4 5 Ie liquide en s’élevant entre ces deux plans , formera une courbe qui sera une véritable parabole.
Depuis long-temps on avait fait des expériences d’un très grand intérêt, qui paraissaient ne pas s’accorder avec ce que l’on savait alors sur les phénomènes capillaires, mais qui se trouvent parfaitement expliquées par la théorie dont je viens de parler. Voici en quoi consiste l’une de ces expériences : Supposez un tube large et un tube étroit communiquant l’un avec l’autre; si l’on verse du liquide dans le premier tube, ce liquide s’élève dans le tube étroit à une hauteur moindre que dans le large tube. Cette hauteur dépend du diamètre des tubes, suivant la loi que nous avons indiquée. Si l’on continue à verser du liquide, la différence de hauteur du liquide dans les deux tubes disparaît, et il finit par être de niveau lorsque le petit tube se trouve rempli. Cela paraît d’abord offrir une contradiction, mais si l’on remarque ce qui s’est passé, on verra que la surface de la petite colonne qui était concave, est devenue plane. Or nous avons vu que quand un canal est terminé à la surface du liquide par deux surfaces planes, il y a équilibre, et les deux surfaces sont de niveau. Enfin si l’on continue à verser du liquide, il s’élève dans le large tube, au-dessus du niveau du petit tube, précisément d’une quantité égale à celle qui existait primitivement. Si on examine ce qui s’est passé dans cette dernière circonstance, on verra que la surface du liquide dans le petit tube n’est pas restée plane, qu’elle est devenue convexe.
Ces résultats, extrêmement curieux, font voir clairement que le phénomène s’explique uniquement par la considération de la nature de la surface.
D’après cela, si l’on prend un syphon formé par une branche large et terminé par un tube capillaire, fig. 5, en plongeant la large branche du syphon dans un vase rempli d’eau , de manière qu’il y eût une différence de niveau assez grande, on pourrait croire qu’il y aurait, dans ce cas, écoulement du liquide. Il sera très possible que l’écoulement n’ait pas lieu ; il suffira, pour cela, que le liquide renfermé dans la petite branche du syphon soit terminé par une surface convexe. Par conséquent, si, dans le syphon, la différence de niveau ne
surpasse pas le double de l’élévation du liquide dans le tube étroit, il n’y aura pas écoulement.
On explique encore par là ce phénomène qui consiste en ce que, si l’on renferme dans un tube conique, fig. 6, un peu de liquide terminé par deux surfaces concaves, ce liquide monte contre l’action de la pesanteur. Gela vient de ce que l’action du ménisque qui a le petit diamètre exerce une plus grande action que le ménisque qui a un diamètre plus grand. On peut, en inclinant le tube, trouver une position d’équilibre, parce qu’on parvient à compenser par la pesanteur l’action du ménisque.
Le mercure, au lieu de s’élever dans les tubes, se déprime, en suivant toujours la même loi, c’est-à-dire que, plus les diamètres seront petits, plus les dépressions seront grandes. On peut également avec le mercure faire l’expérience que nous avons faite pour l’eau, en nous servant de deux tubes, l’un large, l’autre étroit, communiquant ensemble, et faire en sorte que le mercure, au lieu d’être déprimé dans le petit tube, s’élève au contraire au-dessus du niveau du large tube. Il suffit, pour cela, d’incliner l’appareil de manière que le mercure s’élève d’une certaine quantité dans le petit tube, et ensuite de le faire descendre tout doucement. C est cet elïet qui se produit dans le baromètre, et qui oblige à le frapper un peu toutes les fois qu’on veut le consulter.
Les phénomènes capillaires ne se bornent pas à ceux que nous avons considérés. Si l’on prend deux plaques de verre ou d’une substance quelconque, et qu’on les plonge dans l’eau, l’eau s’élèvera suivant la loi que nous avons citée. Dans ce cas, il y aura entre les deux plaques une attraction en vertu de laquelle elles tendent à se rapprocher, attraction qui croîtra en raison inverse du carré de la distance entre les deux plans. C’est en effet ce qui arrive lorsqu’on prend deux plaques de verre bien polies, qu’on mouille légèrement, et qu’on applique l’une contre l’autre. Elles adhèrent avec une force extrêmement grande, et il est difficile de les séparer, pourvu qu’on les tire également, et qu’on ne soulève pas l’une en laissant l’autre.
Dans le cas où il y a dépression dans les tubes, comme cela a lieu pour le mercure, il y a également attraction.
Ainsi, soit qu’il y ait ascension, soit qu’il y ait dépression, les deux plans tendront à se rapprocher. De même, s’il s’agit de tubes, les parois de ces tubes tendront aussi à se rapprocher.
Si l’un" de s plans est mouillé tandis que l’autre ne l’est pas.
c’est-à-dire s’il y a ascension d’un côté et dépression de Tau-* tre, dans ce cas, au lieu d’y avoir attraction entre les deux plans, il y aura répulsion.
Cela nous conduit à expliquer ce qui arrive lorsqu’on met sur l’eau des corps dont les uns sont mouillés, et dont les autres ne le sont pas. Si, par exemple, on place sur l’eau deux boules de liège qu’on a préalablement mouillées , ces deux boules, placées à une distance qui ne soit pas trop grande, tendent à se rapprocher, et finissent en effet par se réunir et ne plus se séparer. De même , lorsque ces corps ne se trouvent pas trop éloignés du bord du vase , ils s’en rapprochent et finissent par toucher les parois qu’ils ne quittent plus. C’est un phénomène que vous pouvez avoir remarqué à l’égard des grosses bulles qui se forment sur l’eau. Ces bulles finissent presque toujours par se réunir sur les bords.
Si nous prenons des corps gras qui ne soient pas mouillés, c’est le cas du mercure; dans ce second cas, il y a encore attraction. Mais si l’on prend deux corps dont l’un soit susceptible d’être mouillé, c’est-à-dire que beau s’élève autour de ce corps, et dont l’autre ne se mouille pas, c’est-à-dire qu’il y ait dépression au-dessous de ce corps, dans ce cas, ces corps rapprochés l’un de l’autre vont se fuir.
Ces attractions et ces répulsions, qui ont lieu sur l’eau, s’expliquent par les mêmes principes que les attractions et les répulsions qui ont lieu entre deux plaques.
IMPRIMERIE DE E. DUVERGER
BI.'K DU VERNEOIJL, N° 4-