DURÉE

de 20 osciUations avée lett de 30 oscUlations avee lea| clivages verticaux. clivages hoi-izontaux.

/lO f

J'ai fait osciller des aiguilles semblables de bismuth

ftiuorphe et , toutes les autres circonstances étitnt égales, j'ai trouvé que la durée de l'oscillation de ces aiguilles était plus courte que celle des aiguilles cristallisées dont les

I clivages étaient suspendus horizontal émeut et beaucoup plus lente ijue l'oscillation des aiguilles suspendues avec 1« clivages verticaux.

: Euiin, en mesurant la durée de l'oscillation d'une Houille de bismuth ayant J8| millimèlres de longueur et pesant !,"• 350 dont les clivages étaient perpendiculaire» à sa longueur et qui pointait dans la ligne polaire, j'ai trouvé que cette durée était beaucoup plus longue que

Péelle des aiguilles de bismulh cpiatallisô avec les clivages ^rallèles à leur longueur, ou des aiguilles de bismuth amorphe. Dans une e:ipérience comparative, la force qui faisait osciller l'aiguille cristallifiée avec les clivages verticaux autour de la ligne équatoriale était six fois plus grande que celle qui agissait également sur une aiguille de la même longueur et du même poids qui pointait dans la ligne polaire.

Je ferai remarquer qu'il faut considérer ces résultats ejtprimant la valeur des forces exercées par l'aimant sur les aiguilles de bismuth cristallisé, comme indépendants de la réaction des courants induits dans la masse métallique oscillante sur l'aimant, Nous avons vu, en effet, qu'un ►iKureau de cuivre qui oscille entre les pùles par la force 8e torsion du fit auquel il est suspendu et qui est bientôt arrêté dans ses mouvements par la réaction électro-magnétique, fait néanmoins ses oscillations dans le même temps qu'il les ferait s'il était soustrait à la force de l'aimant. Nous verrons, .'i la fui de ce cours, quelle est l'influence qu'on peut attribuer aui courants induits dans les phénomènes magnéto-cristallins.

252 COURS SPÉCIAL SUR l'INDUCTIOK, ETC.

Pour compléter r exposition des expériences relatives aux phénomènes magnéto^cristallins du bismuth, je vous dirai encore ce qui se passe lorsqu'une aiguille prismatique de bismuth est formée de la réunion de plusieurs cubes de ce métal, dans chacun desquels deux faces opposées sont des clivages. Une aiguille formée de six petits cubes réunis avec une couche très- mince de mastic, ayant leurs clivages perpendiculaires à Taxe, se place sous l'action de Taimant dans la ligne polaire : il n'y a qu'à tourner la position de chaque cube de 90 degrés pour obtenir une aiguille qui est fortement repoussée dans le plan équatorial. Les forces trouvées avec des aiguilles ainsi composées sont approximativement les mêmes que celles des aiguilles formées d'une masse continue. Si on avait suspendu séparément chacun des petits cubes, on les aurait trouvés indifférents à l'action de l'aimant lorsque les clivages étaient horizontaux, et au contraire fortement sollicités à se mettre avec leur axe cristallographique dans la ligne polaire lorsque les clivages étaient verticaux.

Tous ces mouvements des aiguilles et des cubes de bismuth cristallisé se produisent également, mais avec une intensité moindre en présence d'un seul pôle comme entre les deux pôles de l' électro-aimant.

11 résulte donc de toutes les expériences que je vous ai montrées que la cristallisation développe dans le bismuth de nouvelles propriétés magnétiques en vertu desquelles une aiguille prismatique de ce métal, suspendue horizontalement avec son axe cristallographique, est sollicitée à se placer avec cet axe dans la ligne polaire ou équatoriale suivant que les clivages sont perpendiculaire ou parallèles à sa longueur, et paraît ainsi attirée ou repoussée des pôles; dans ces différentes positions, la force qui l'anime est très-

d iffér magr

su

srxIÈME LEÇON. a53

différente et toujours en rapport avec la direction deacli- :s relativement à la ligne polaire.

Faraday avait été conduit à attribuer les phénomènes lagnéto-cristallins du bismuth, de l'antimoine et de l' arsenic, à une nouvelle force qui u'aurait été ni attractive ni répulsive, et n'aurait eu d'autre eflet que de donner aux corps cristallisés soumis à l'action magnétique une direction indépendante du pouvoir magnétique et diamagnétique de ces corps,

MM. 'fyndall et Knoblanch, qui ont répété et varié les expériences de MM. Piucher et Faraday, ont suivi dansl'application de ces phénomènes une voie qui a dû paraître beaucoup plus simple et conforme aux règles de la philosophie naturelle.

physiciens ont commencé par démontrer 'que les

luvoirs magnétiques ou dianiagnétiques de la matière 'au cristal ne sont pas sans influence, comme M. Piucher l'avait d'abord affirmé, sur l'action que l'aimant exerce sur le cristal ; au contraire, ils ont prouvé que des cristaux 4a carbonate de chaux pure ont leur axe repoussé de

ligne polaire , et que d'autres cristaux de carbonate de chaux, contenant des traces très-légères d'oxyde de fer, ont cet axe attiré par la ligne polaire. Us ont également ajouté d'autres exemples destinés à montrer les anomalies et les exceptions qui existent daoa la proposition générale de M. Piucher que je vous ai rapportée.

Voici maintenant comment MM. Tyndall et Knoblanch

it expliqué les phénomènes magnéto-cristallins, se fon-

knt sur l'analogie qui existe entre les propriétés moléculaires développées artiliciellement par la compression, et celles qui existent naturellement dans les cristaux. Ap- [uant aux ciislaux les propriétés trouvéesdans les corps

256 COURS SPÉCIAL SUR l'INDUCTION, ETC.

dont les clivages sont perpendiculaires à leur longueur. Pour rendre la conséquence de cette dernière expérience encore plus évidente, j'ai fixé deux cubes de bismuth, qui ont deux faces opposées naturelles et parallèles aux plans de clivage, aux extrémités d'un petit levier de verre ou de sulfate de chaux suspendu par un fil de cocon au milieu du champ magnétique entre les extrémités polaires d'un électro- aimant [fig, 26, et 27) : lorsque les deux cubes ont les clivages verticaux et perpendiculaires à la longueur de l'aiguille [fig, 26, n* 1), au moment où le circuit est fermé, l'aiguille est attirée, quelle que soit la position qu'elle occupe dans le champ magnétique, et se fixe en équilibre dans la ligne polaire. En faisant tourner les cubes dans un plan horizontal de 90 degrés [fig. 26, n** 2), l'aiguille est alors repoussée vivement dans la ligne équatoriale. Le même mouvement a lieu, mais avec une intensité plus faible, après avoir fait tourner les cubes dans un plan vertical de 90 degrés {fig. 26, n° 3). J'ai compté dix oscillations de l'aiguille dans les trois positions des cubes que je viens de décrire : pour l'aiguille (n° 1) qui se met axialement, les dix oscillations se font en A9i' ; pour l'aiguille (n° 2) qui se place équatorialement ce temps n'est plus que de 37", et de A6" pour la troisième aiguille.

11 me semble impossible d'expliquer ces mouvements du bismuth cristallisé en les attribuant, comme on a essayé de le faire , à la force répulsive de Taimant qui suivant l'expérience de M. Tyndall , s'exerce avec plus d'intensité parallèlement aux clivages que dans la direction perpendiculaire à ces plans.

Remarquons encore qu'on ne trouve pas constamment l'accord qui devrait exister, selon les idées de MM. Tyndall etKnoblanch, entre les phénomènes magnéto-cristallins et

i effets produits par la compression dans le bismuth, ai l'oa considère les plans de clivage et la ligne suivant laquelle la compression a eu lieu comme jouissant des mêmes propriétés.

Il BOUS )-este à voir pourquoi les phénomènes magnétocristallins et ceux développés par la compression varient avec la distance et la forme des extrémités polaires. MM. Jyndall etKnoblanch ont été les premiers à faire remarquer que, si la distance entre les pôles est assez grande et si les surfaces polaires sont planes, l'aiguille cristallisée sera tout entière soumise à des forces magnétiques uniformes, ce qui doit, indépendamment de toute hypothèse, rendre prédominants les eÛets dus à la cristallisation; au lieu de cela, avec des pôles coniques et très-rapprochés l'action magnétique s'exerce presque exclusivement sur les parties de l'aiguille qui sont très-près de son milieu, comme si elle n'avait pas la forme oblongue et comme si elle était formée d'une substance amorphe.

Complétons enfin le cadre de nos connaissances sur la relation qui existe entre les forces magnétiques et les forces moléculaires par l'exposition d'une découverte pleine d'avenir et peut-être la plus importante parmi toutes celles que nous devons à Faraday ; cette découverte nous a conduit, dans le champ très-élendu des phénomènes diamagnétiques, k une conclusion bien mieux déterminée, quant à la nature du dérangement de l'équilibre moléculaire produit par l'action de l'aimant, que celle à laquelle on était parvenu en considérant cette action sur les corps magnétiques.

Avant de vous montrer cette expérience, je dois vous rappeler la propriété optique désignée sous le nom de viiatio n circulaire, découverte par Arago dans les ^^ 17

plaques de quartz , dont les lois et les applications trèsimportantes à la chimie et aux théories moléculaires sont dues aux recherches du plus savant et du plus infatigable des physiciens vivants* Ces plaques, taillées perpendiculairement à leur axe optique , agissent sur un rayon de lumière polarisée qui les traverse, en faisant tourner le plan de polarisation d'une quantité proportionnelle à leur épaisseur et dans un sens qui dépend de la structure cristalline du quartz : cette propriété appartient à un grand nombre d'autres corps solides et a été découverte par M, Biot dans des corps rendus liquides par la fusion ou dissous dans l'eau. C'est l'existence de cette propriété dans les corps liquides et gazeux, indépendamment de l'état de repos ou d'agitation de leurs masses, et sa constance pour une quantité donnée de matière active dissoute dans un corps indifférent quelconque qui, ont fait conclure que cette propriété émane des molécules constitutives des corps et ne peut être attribuée à des actions des groupes ou de certains arrangements moléculaires.

Faraday a découvert que la polarisation circulaire se développe dans certains corps solides et liquides . sous l'influence de l'aimant.

L'appareil que M. Rhumkorff, suivant une bonne idée deM«£d. Becquerel, a construit pour agrandir le phénomène découvert par Faraday, consiste en un électro-aimant très-puissant dont les pièces polaires sont traversées par un trou parallèle à la ligne des pôles. Il s'est servi de deux bobines électro-magnétiques dont le fer est percé dans sa longueur d'une petite ouverture pour laisser passer le rayon lumineux. Une lampe Locatelli envoie la lumière sur un prisme de Nicol et en polarise les rayons avant qu'ils traversent l'électro-aimant. Le faisceau po-

SIXIÈME LEÇOK. 350

lariséf se propageant dans Taxe de la bobine, traverse le corps soumis à T expérience, qui est placé entre les pôles Opposés, et arrive à Y analyseur^ qui est une autre prisme de Nicol, monté sur l'alidade d'un cercle divisé comme dans l'appareil très-connu de M. Biot. Un commutateur placé très-près de l'appareil permet à celui qui fait l'expérience d'interrompre et de rétablir brusquement le cou* rttot del' électro-aimant.

Le corps que Faraday a employé dans sa première expérience est le heavy-glasê, qu'il avait lui-même fabriqué pour le substituer dans les lentilles au flint-glass et qui est formé principalement de borosilicate de plomb.

On commence par ajuster les deux prismes de Nicol de manière à éteindre la lumière de la lampe qui est polarisée dans un plan fixe par le prisme antérieur ; cela étant fait, on s'assure que l'introduction d'un prisme de verre {)esant entre les pôles contraires de deux bobines et sur la lt)ute du faisceau polarisé, n'a aucun effet sur le faisceau de lumière polarisée rendu invisible. Si alors on ferme le circuit de la pile, on voit à l'instant une image lumineuse apparaître et persister pendant tout le temps que le circuit reste fermé , et cesser immédiatement après l' ouverture du circuit. En faisant agir le commutateur, les alternatives de lumière et de ténèbres qu'on obtient deviennent plus faciles à saisir et rendent le phénomène plus distinct dans le cas où il pourrait être douteux, soit par la nature du corps expérimenté, soit par la faiblesse de la force magnétique. En observant alternativement l'image lumineuse qui apparaît au moment que le circuit est fermé, on voit cette image augmenter d'intensité et parvenir à son maccimum après un temps qui, quoique très-court, est néanmoins bien distinct. Ce phénomène dépend prioci*

paiement du temps qui est nécessaire pour que la force magnétique atteigne son maximum : en eflfet, j'ai remarqué que le pouvoir rotatoire magnétique d'une couche d'eau n'est pas altéré en renouvelant très-rapidement cette couche. Pour nous assurer que le prisme de verre pesant acquiert sous l'influence de l'électro-aimant la propriété dont jouissent les plaques de quartz, c'est-àdire celle défaire tourner le plan de polarisation, il suffit de remarquer que, pour éteindre l'image qui a apparu au moment où le circuit a été fermé, et qui persiste jusqu'à ce qu'on ouvre le circuit, il faut tourner le prisme analyseur à droite ou à gauche, d'un certain nombre de degrés.

Voici maintenant la loi que Faraday a trouvée pour la polarisation circulaire magnétique : le plan de po^ larisation des rayons lumineux qui traversent un prisme de verre pesant placé entre les pôles dun électro-aimant ou dans C intérieur dune spirale^ tourne dans un sens qui est celui dans lequel est dirigé le courant magnétisant : cette rotation n'a lieu que lorsque le rayon polarisé traverse le verre pesant parallèlement à taxe magnétique.

Pour vérifier ces lois, il n'y a qu'à faire agir le commutateur tantôt dans un sens et tantôt dans l'autre, de manière à renverser les pôles dans deux expériences successives ; on voit alors que pour éteindre l'image lumineuse, il faut tourner le prisme analyseur du même nombre de degrés dans des sens opposés.

Ces lois de la polarisation circulaire magnétique nous expliquent deux conséquences remarquables qui en résultent. Supposons d'avoir éteint l'image lumineuse pendant que le circuit était fermé et fixons à ce point le degré de l'alidade. En ayant un commutateur qui d'un seul mouve-

"roduit l'inversion des pôles, comme M. Khumkorff l'a exécutée, on trouve que la déviation du plan de polarisation ainsi obtenue est double de celle qu'on avait k dans les expériences précédentes.

I La seconde conséquence de ces lois, bien plus importante pour la théorie de ces phénomènes, est que, dans les corps qui exercent la polarisation circulaire magnétique, le sens de la rotation du plan de polarisation dépend seulement de la direction du courant de l'électro -aimant on de la position des pôles; de cela, il résulte qu'en obligeant les rayons polarisés qui ont traversé une (bis Je p prisme de verre pesant sujet à l'aimant à rebrousser che- P,âin et puis à retourner encore du même côté, et ainsi de àaite, la déviation définitive du plan de polarisation sera augmentée proportionnellement au nombre de ces trajets. Faraday a pu facilement réaliser cette conséquence de sa découverte en appliquant convenablement des surfaces réfléchissantes sur les deux faces du prisme de verre pesant. C'est ainsi qu'on a reconnu la polarisation rotatoire magnétique dans des corps qu'on avait considérés comme inactifs.

Parmi les corps solides qui acquièrent la rotation magnétique avec une certaine activité, viennent, après le verre pesant de Faraday, tous les silicates de plomb, le sel tgemme et le verre ordinaire ; il est digne de remarque B^ue la rotation m^nétique du verre augmente s'il contient du fer, du cobalt ou du nickel en petite quantité. Parmi les substances liquides, M. Eà. Becquerel, et ensuite M. Bertin, ont signalé le bichlorure d'étain, le sulfure de carbone et ensuite l'eau, l'alcool, l'huile, etc. En général, il paraît que le pouvoir rotatoire magnétique varie dans ces différents corps à peu près comme leur pouvoir

362 COURS SPÉGIAt ffVH LUKDVGTTON, ETC.

diamagnétique. Faraday, qui a étudié l'action de l'aidant sur les corps qui ont la polarisation circulaire naturelle» a trouvé que celle-ci s'ajoutait ou se retranchait de la rota^ tien magnétique selon qu'elle était dans le môme sens ou dans le sens opposé de la seconde.

Parmi les corps qui présentent la rotation magnétique la plus faible, il faut signaler les corps cristallisés et prin* eipalement ceux qui sont biréfringents» tels que le quarti et la carbonate de chaux.

Il parait que M. Ed. Becquerel, en faisant répéter le pas^ sage du rayon polarisé un grand nombre de fois à travers le quartz, a réussi à rendre sensible la rotation magnétique dans ce corps. En général, on a trouvé que les corps doués des pouvoirs biréfringents les plus faibles étaient ceux qui prenaient les pouvoirs rotatoires les plus énergie ques.

Je suis parvenu à un résultat semblable en agissant avec l'aimant sur des corps qui deviennent biréfringents par la compression : c'est ainsi que j'ai trouvé que le verre pesant, le flint et tous les verres, lorsqu'ils étaient comprimés avec une pince, normalement à la direction du rayon polarisé, perdaient considérablement de leur pouvoir rotatoire magnétique, tandis que ce pouvoir était augmenté quand on élevait le plus possible la température de ces corps. Il faut noter que le pouvoir rotatoire ne varie pas sensiblement lorsque la compression a lieu dans le même sens dans lequel le rayon se propage.

Nous devons encore noter que les solutions ferrugineuses concentrées- ont un pouvoir rotatoire magnétique trés-faible et moindre que celui de l'eau. On serait tenté de rapprocher de l'influence de la compression et de la cristallisation sur la rotation magnétique celle des trac-

î LEÇU».

tîons très-fortes que les inolécules des solutions ferrugineuses doiveut éprouver dans le seas de Vase magnèligue,

J'ai enfin à vous décrire les résultats obtenus en étudiant expérimentalement la relation entre l'intensité de la force magnétique et la propriété rotatoire développée. Quoiqu'on eut pu admettre à priori la proportionalité entre cette force et la propriété rotatoire excitée, du moins, dans certaines limites, il était important de vérifier celte déduction théorique pai' l'expérience. C'est ce que M. Wiedemaon a fait premièrement en employant un procédé {rto-simple qui consiste à placer le liquide transparent àtus l'intérieur d'une spirale éiectrodynamique. Ce jeune et ingénieux physicien a observé qu'en faisant varier l'intensité du courant, le pouvoir rotatoire du liquide augnieulait proportionnellement h cette intensité, f Une recherche semblable, tentée avec l' électro-aimant, 'Asvait être nécessairement plus dilticile et compliquée. On Mut, eu efl'et, que les extrémités [lolaircs des grands électro-aimants, qui ont ordinairement la forme conique ou hémisphérique , ne représentent pas les véritables pôles, c'est-à-dire les centres uniques des lignes ou courbes magnétiques, de sorte que, en faisant varier la distance des surfaces terminales polaires, ou ne peut rien conclure quant à la variation de la force magnétique qui agit sur un point donné, placé eiitrf les pôles. On éprouverait le même embarras en faisant varier la force du courant de l' électro-aimant, si on voulait en déduire immédiatement l'intensité de la force magnétique. Il est également facile de concevoir que, en ayant une masse transparente entre les pôles de l' électro-aimant, l'action magnétique ne peut âtre !a même pour les dilTéreuts points

26/i COURS SPÉCIAL SUR L^INDUCTION, ETC.

de cette masse, et que les propriétés optiques observées ne seraient que l'effet résultant d'un ensemble d'actions inégales.

Voici comment M. Verdet a réussi à simplifier cette recherche et à confirmer le résultat de M. Wiedemann, tout en opérant avec l'électro- aimant. Rappelons ici les expériences que nous avons vues , dans la leçon précédente , en étudiant l'action de l'électro- aimant sur des masses liquides soustraites à l'action de la pesanteur. Imaginons d'avoir de très-petites gouttes d'huile suspendues au milieu d'un autre liquide qui soit ou magnétique, ou moins repoussé de l'huile, et plaçons ce mélange entre les pôles de r électro-aimant, qui seront terminés par des surfaces planes très-étendues, carrées ou circulaires, de fer doux. En fermant le circuit, nous verrons les gouttes d'huile repoussées des différents points des surfaces polaires, en suivant les mêmes lignes partout et apparemment avec la même vitesse. On trouve le même résultat en employant des gouttes d'un liquide magnétique suspendues au milieu d'un liquide diamagnétique. On est ainsi amené à considérer l'espace compris entre des surfaces polaires très-étendues, comme un champ magnétique d'égale intensité, c'est-à-dire qu'une molécule de matière magnétique ou diamagnétique placée entre ces surfaces polaires, qui ne doivent pas être à une trop grande distance entre elles, y sera sollicitée par un système de forces dont la résultante variera très-peu, soit en grandeur, soit en direction, quelle que soit la position de cette molécule, excepté au voisinage des limites de ce champ. M. Verdet a trouvé, en effet, qu'un fragment d'une substance transparente, introduit dans cet espace, produit la même déviation du plan de polarisation, quel que soit le point qu'il occupe. Il a

SIXIÈME L£ÇD^. 98S

lemeut trouvé, comme il s'ensuit nécessairement, que les rotations produites par diverses épaisseurs d'une même substance, sous l'influence d'une même force magnétique, étaient exprimées par des nombres proportionnels à l'épaisseur, il restait donc à faire varier l'intensité de la force magnétique, ce qui a été obtenu en changeant la distance des surfaces polaires ou en faisant usage d'une pile plus ou moins forte, et à déterminer en même temps cette intensité et le pouvoir rotatoire communiqué h un corps transparent. Pour la mesure de l'intensité de la force magnétique, M. Ver'clet a eu recours à un circuit induit qu'on fait tourner de 90 degrés, comme j-e vous l'ai montré dans la première leçon, en partant soit de la ligne polaire, soit de la ligne équatoriale. Le circuit induit consiste dans une petite bobine qui communique avec ses extrémités au galvanomètre, 'et qui est montée de manière à pouvoir tourde90 degrés autour d'un de ses diamètres. Si l'on place petite bobine dans un point quelconque d'un champ ;nétique d'égale intensité, on trouvera partout le e courant induit en faisant tourner la bobine du le angle. Il est évident que les courants induits ainsi obtenus seront proportionnels au\ forces magnétiques inductrices.

Les expériences de M. Verdet, dans lesquelles il a emlyé le verre pesant de Faraday , le flint ordinaire et le ,fure de carbone, ont démontré qu'il y a proportionalité tentre l'intensité de la force magnétique et la rotation du plan de polarisation. Ainsi donc l'action exercée par l'aimant ou par le courant électrique, pour développer la propriété rotatoire dans une tranche élémentaire d'un corps transparent, varie, du moins dans certaines limites d'intensité de la force magnétique et pour les corps trana-

3^ COURS SPÉGUl* SUR li'lNDOGTION, ETC.

parents qu'où a expérimentés» avec la distance et l'énergie des centres magnétiques qui agissent sur ces corps» sui« vaut une loi qui est la même que celle de cette action» lorsqu'elle s'exerce sur un circuit métallique pour déve* lopper un courant, ou sur une molécule de fer doux oc* cupant la même position que la tranche considérée. Telle est la conclusion que la théorie avait déjà fait prévoir» et que MM. Wiedemann et Yerdet ont établie sur des expé-» riences rigoureuses.

Nous avons successivement étudié dans ces leçons les différents effets développés par la force de l'aimant ou par celle du courant électrique, et nous avons principalement insisté sur la relation qui existe entre ces effets et la nature et la structure moléculaire des corps sur les* quels ces forces agissent par induction. Suivant, en quelque sorte, Tordre dans lequel les phénomènes de rinduction magnétique ou électromagnétique se produisent, nous nous sommes d'abord occupé des courants électriques excités dans les métaux à chaque variation de la force inductrice, et dont la durée très-courte et la direction , au commencement et à la fin de Tinduction, suffisent pour montrer qu'une variation dans l'équilibre électromoléculaire des corps induits a lieu en même temps. Nous avons ensuite décrit les phénomènes et les lois des actions réciproques qui se manifestent entre l'ai-» mant et presque tous les corps de la nature, et qui diffèrent tellement entre elles par la grande énergie des forces polaires développées dans les substances magnétiques, comparativement aux effets très-faibles excités dans les corps diamagnétiques. En dernier lieu, nous

ayons examiné la modification la plus intime que la force magnétique détermine dans la matière, et qui est la cause du pouvoir rotatoire communiqué en un degré différent à tous les corps qui laissent passer la lumière polarisée.

Je n'achèverai pas ce cours sans résumer en quelques propositions, fondées sur les expériences que je vous ai montrées, les résultats les plus importants auxquels on est conduit , et qui nous amènent à considérer sous un aspect nouveau la nature du magnétisme et sa relation avec les forces moléculaires.

I. L'hypothèse de deux fluides magnétiques ne peut être appliquée à Texplication des phénomènes diamagnétiques, dont l'existence suffit à prouver qu'il y a une contradiction nécessaire dans les principes de cette hypothèse, suivant qu'on considère l'action inductrice de l'aimant et la répulsion qui est la propriété de l'état diamagnétique. On ne peut, avec les mêmes fluides magnétiques et les propriétés qu'on leur attribue, expliquer en même temps les propriétés magnétiques et diamagnétiques et l'induction due à une force magnétique donnée qui décompose le fluide neutre d'une manière opposée dans le Uv et dans le bismuth.

IL II résulte des expériences décrites dans la quatrième leçon, que des masses formées de particules métalliques très-fines et isolées entre elles acquièrent, sous l'influence de l'aimant tournant ou mises en mouvement en présence de l'aimant, ces mêmes propriétés qui sont excitées avec une plus grande énergie dans les métaux, et qui constituent les phénomènes du magnétisme par rotation. Il est également prouvé que, au lieu de courants induits instantanés qui se développent dans les métaux à chaque variation de la force magnétique, les métaux acquièrent

r.OHCHJSioss. 269

•S diamagnétiques lorsqu'ils sont réduits à l'état de grande division, de manière à empêcher la neutralisation des fluides électriques dans leur sein. Ou a encore déduit de l'expérience que la diminution des effets du magnétisme par rotation, qui est due à la division de la masse métallique induite, n'augmente pas proportionnellement à cette division au delà d'une certaine limite. Nous pouvons donc admettre, comme une déduction presque légitime de l'expérience, que le premier acte de la force de l'aimant ou d'un courant électrique sur un corps quelconque, conducteur ou isolant, consiste à y développer l'induction moléculaire , c'est-à-dire un état électrodynamique de chaque molécule, dont l'action peut être représentée par celle d'un courant électrique tournant autour du corps induit, dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'électro-aimant, et en sens contraire au courant inducteur.

HI. C'est encore une déduction de l'expérience, que les actions électrodynamiques s'exercent entre la matière des circuits parcourus par le courant voltaïque : en effet, nous avons vu qu'un électro-aimant très-puissant ne peut déterminer la moindre altération dans l'état électrodynamique d'une lame métallique ou d'une masse liquide parcourue par un courant et placée entre les pôles. , IV. Ou pourrait essayer d'expliquer avec une seule lypothèse les phénomènes diamagnétiques et le magnéle de la manière suivante. La force de l'aimant ou du courant voltaïque développe dans tous les corps l'induction moléculaire, et par conséquent un état diamagné- Uque : suivant la nature du corps, sa structure et le nombre des atomes qu'il contient sous un volume donné, les forces éleclroraotrices développées dans les molécules

t70 CSONGLVSlOlfS.

pourront agir d'une molécule à l'autre, et donner lieu aut courants induits. Lorsque les courants moléculaires per* êistent, ils obéissent aux actions électrodynamiques $ et| comme on l'admet dans l'hypothèôé d'Ampère pour s'expliquer Taimantation, les molécules avec leurs courant»! sont scdlicitéeê à t^^ùrienter^ c'est-à-dire à placer leurs courants dans un plan parallèle à celui des courants iuduc^ teurs et dans la même direction. Dans cette bypMhtee sur le diamagnétisme, qui est fondée sur les mêmes ptîncipes que Celle d'Ampère, on est obligé d'admettre la per* distance de forces électromotrices induites dans les mo» lécules en présence de l'aimant inducteur ; lorsque Té* quilibre électrique n'est que troublé pendant la variation de la force inductrice, la neutralisation des fluides réta-* tabll cet équilibre parleur passage d'une molécule à Tautre.

Pour se représenter, dans cette hypothèse, un corps magnétique, tl faut imaginer que, par sa nature et par le nombre des atomes qu'il contient sous un volume donné, les courants induits moléculaires y sont plus nombreux, plus intenses et plus rapprochés, et que leurs molécules cèdent plus facilement aux actions électrodynamiques, et parviennent à s'orienter plus ou moins Complètement en surmontant les forces d'aggrégation et de cristalll* sation. En admettant ces propriétés dans les corps magnétiques, on peut s'expliquer l'existence et l'énergie de leurs forces polaires, la limite de l'induction magnétique, les sons du fer lorsqu'il est aimanté ou qu'il cesse dô l'être, et l'influence de la chaleur, de la torsion et de l'allongement sur l'aimantation. D'accord avec Ces principes et conformément à l'expérience, on doit Se figurer les corps diamagnétiques comme plus faiblement sujets à

co.^CLlSlo^s. 271

Bioduction moléculaire, avec leurs éléments induits placés à une plus graude distance entre eux, et doués des forces d'aggrégation et de cristallisation capables de s'opposer à l'orientation de leurs molécules. Cette même hypothèse peut répandre quelque lumière sur la cause des phénomènes magnéio-ci-istaUlns. Il est démontré par des expériences célèbres sur la propagation de la lumière, de la chaleur et des vibrations sonores dans les corps cristallisés, que ces corps possèilent des directions suivant lesquelles l'élasticité de l'éther et les forces d'aggrégatioti moléculaires sont plus grandes que dans d'autres. En faisant dépendre les propriétés magnétiques et diamagnétiques de l'induction moléculaire et de l'orientation des molécules, on conçoit que les corps cristallisés suspendus dans un champ magnétique uniforme doivent se placer en équilibre dans des positions qui seront dans une relation déterminée entre leur structure et les lignes de force magnétique. Rappelons ici les eJtpériences que nous avons décrites dans la troisième leçon pour prouver que les phé' nomènes du magnétisme par rotation, présentés par certains métaux cristallisés, dépendent de la position des plans de clivage relativement à ces lignes.

Cette hypothèse sur la cause des phénomènes magnétiques et diamagnétiques doit être considérée comme un essai encore très-imparfait, contre laquelle on pourrait facilement élever un grand nombre d'objections,

V. En même temps que les pliénomènes magnétiques et diamagnétiques ae produisent, l'induction développe dans un grand nombre de corps des variations d'équilibre moléculaire. Presque tons les corps transparents, et principalement ceux qui sont à l'éiat liquide, ou les solides doués d'une structure homogène, acquièrent temporaire-

ment, en proximité de T aimant, le pouvoir de faire dévier le plan de polarisation d'un rayon lumineux qui les traverse parallèlement à la ligne polaire. En vertu de ce pouvoir, qui varie proportionnellement à T intensité de la force magnétique, et qui ne s'exerce que dans un plan perpendiculaire à la ligne polaire, la rotation du plan de polorisation a lieu dans le même sens du courant inducteur ou magnétisant. Dans les corps doués naturellement du pouvoir rotatoire et qui ont une structure homogène, l'action sur le rayon polarisé s'exerce quelle que soit la direction de ce rayon, et le sens de la rotation ne dépend que de cette direction, comme si la modification du milieu qui est la cause du pouvoir rotatoire , fût excitée par le rayon polarisé lui-même : lorsque c'est 1* aimant qui développe cette propriété, le rayon polarisé obéit uniquement à la force inductrice, et la rotation de son plan a lieu dans la direction du courant inducteur.

L'expérience a démontré que le pouvoir rotatoire magnétique n'est excité que dans les corps solides ou liquides transparents ; dans les gaz, et encore moins dans le vide on n'a réussi à développer ce pouvoir, quelle que fût l'intensité de la force magnétique employée. Cela signifie que cette force agit sur Téther dans les conditions de densité et d'élasticité dans lesquelles il se trouve, étant associé aux molécules pondérables et faisant partie de la constitution mécanique des corps. On conçoit ainsi comment la chaleur et les actions mécaniques, en altérant l'homogénéité de la structure et la distribution uniforme de l'éther, parviennent à modifier le pouvoir rotatoire magnétique. L'existence de ce pouvoir dans les corps liquides, lors même que leurs parties sont animées d'un mouvement très-rapide de translation, ou agitées indiffé-

remment en tous les sens, nous oblige à admettre que ce pouvoir est dû à une modification inhérente aux molécules et à leurs atmosphères d'éther, et que la structure et l'agrégation des corps n'influent qu'en laissant les molécules plus ou moins libres d'obéir à la force magnétique.

VI. Il est prouvé, par des expériences très-délicates, que l'action de l'aimant le plus fort n'est accompagnée d'aucune variation sensible dans la densité et dans la structure homogène des corps induits : tel est le résultat obtenu en soumettant à l'électro-aimant un volume donné de gaz oxygène ou d'une solution ferrugineuse. Ce même résultat a été obtenu en étudiant les propriétés de la lumière naturelle ou polarisée, après avoir été diffuse ou réfléchie plusieurs fois sur des lames de bismuth entre les pôles de l'électro-aimant. Il serait sans doute important de répéter les expériences de M. Foucault et de M. Fizeau sur la vitesse de la lumière dans des milieux soumis à l'induction magnétique ; mais on peut s'attendre à ne trouver aucune différence, comme il est arrivé avec le procédé très-délicat des franges d'interférence formées par deux pinceaux de lumière, dont l'un traverse un milieu assujetti à l'action de l'aimant. Ainsi donc l'induction magnétique n'altère sensiblement ni la densité des corps, ni la vitesse avec laquelle la lumière se propage.

Pour se représenter le pouvoir rotatoire magnétique, on est amené à supposer une altération dans la forme des atmosphères d'éther qui entourent les molécules, et une rotation ou un très-petit déplacement dans ces molécules ; c'est encore une orientation des molécules pondérables et de leurs atmosphères d'éther, excitée par l'aimant, qui serait la cause du pouvoir rotatoire magnétique.

VIL La science possède un certain nombre de faits qui

prouvent la relation existant entre les propriétés dîamagnétiques de certains corps et leur pouvoir rotatoire magnétique. On sait, en effet, que le pouvoir rotatoire magnétique s'exerce dans un plan perpendiculaire à la ligne polaire, qui est aussi le plan dans lequel les corps dîamagnétiques sont repousses de Taimant. Les corps les plus diamagnétiques sont, en général, ceux qui agissent le plus fortement sur la lumière polarisée, comme on Ta trouvé en comparant entre eux le sulfure de carbone, le bichlorure d*étain, le protochlorure de phosphore, certaines huiles et des verres contenant une grande proportion de matière diamagnétique -, au contraire, le pouvoir rotatoire des solutions ferrugineuses est moindre que celui deTeau, et d'autant moindre que le pouvoir magnétique du composé ferrugineux dissous est plus grand.

Les propriétés magnétiques et diamagnétiques et le pouvoir rotatoire sont donc les deux effets principaux de rinduction magnétique et électrodynamique; nous avons cru pouvoir déduire de l'expérience que ces deux effets consistaient dans une variation moléculaire des corps induits, c'est-à-dire dans X induction moléculaire et dans une orientation des atmosphères d'éther qui entourent les molécules.

Poursuivre par de nouvelles expériences et par des études théoriques la découverte de la relation qui doit exister entre ces deux effets et l'induction magnétique, expliquer cette relation et rattacher par conséquent la force inconnue de l'éleclricité et du magnétisme à celle de Téther distribué dans les corps, tel est le travail, préparé par les découvertes que nous avons étudiées dans ces leçons, qui donnera une grande et nouvelle impulsion à toutes les parties de la philosophie naturelle.

CONGLUSIOR. 275

Indépendamment de toute hypothèse, il est désormais hors de doute qu'on ne pourra expliquer complètement les phénomènes magnétiques et électrodynamiques, sans faire intervenir l'éther faisant partie de la constitution mécanique des corps, sans s'appuyer par conséquent sur les théories de la physique mathématique les mieux établies.