ÉTUDE DE LA CONDUCTIBILITÉ DANS LES CRISTAUX

L'appareil d'ingenhousz permet de mesurer les coefficients de conductibilité des métaux en prenant l'un d'entre eux pour unité ; ces coefficients sont dans le rapport des carrés des longueurs sur lesquelles la cire a été fondue.

C'est que, en effet, quand une barre est assez longue par rapport à son diamètre, les excès de température u des points de cette barre sur la température de l'air ambiant décroissent en proportion géométrique, lorsque les distances a?, à l'origine de la barre, croissent en proportion arithmétique, suivant la loi de Biot et Lambert,

Pour que la loi soit applicable, il suffit que la température

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de rextrémité non chauffée ne diffère pas sensiblement de celle de Tenceinte; c'est le cas des substances mauvaises conductrices et notamment des cristaux.

Une méthode analogue à celle d'Ingenhousz peut donc être employée pour déterminer leur conductibilité. Cette adaptation a été faite par de Senarmont : en opérant sur des lames minces couvertes de cire, de manière que leur conductibilité extérieure fût uniforme, il put déterminer les courbes isothermes relatives à un grand nombre de substances et mesurer leurs conductibilités dans toutes les directions. La théorie exige que l'état permanent soit établi dans celte expérience : on attendra donc que la courbe ait atteint son maximum d'étendue. ^

Description.

De Senarmont perçait au milieu des plaqhes un trou étroit dans lequel il engageait un fil d'argent chauffé par son extrémité.

La cire fondait à partir de ce trou et formait un bourrelet saillant à la limite de la fusion. La conductibilité dans une direction déterminée était mesurée par le carré du rayon vecteur correspondant.

M. Jannettaz (^) a éludé la nécessité de percer les lames en appliquant à leur surface une petite boule de platine de o^^^ooi ào'^yooâ de diamètre, à laquelle sont soudés deux fils fins en V, mis eux-mêmes en communication avec les pôles d'une pile formée de trois grands éléments Bunsen à section rectangulaire.

M. Jannettaz recouvre les lames, non pas de cire, mais de saindoux fondu et passé à travers un linge fin : on peuty mêler des matières roses ou vertes, de nuances vives. Pour répandre le corps gras sous une couche mince et régulière, il faut chauffer d'abord les lames dans une étuve, d'où on les relire aussitôt qu'elles sont tièdes; puis on y laisse tomber deux ou trois gouttes de graisse fondue. On l'étalé à l'aide d'un pinceau et l'on retire l'excès au moyen de papier à filtrer, avec lequel

(*) annales de Chimie et de Physique, 4* série, t. XXIX, p. 5 (1873), et Journal de Physique j t. V, p. x5o et 347; 1876.

XXTIJI* M. — CONDUCTIBILITÉ DBS CBISTAUX.

on balaye la surface de la plaque. Lorsque celle-ci n'est pas trop chaude, elle exerce sur la graisse une assez grande adhérence pour que le papier y laisse un enduit uniforme très mince.

Le platine peut être chauffé au rouge sombre , bien que ce soît inutile. L'expérience finie, on lave la plaque au sulfure de carbone ou à Téther.

M. Rôntgen (*) avait imaginé une autre méthode, également ingénieuse, de tracer les isothermes. Il couvrait la lame d'un dépôt de vapeur d'eau qui disparaissait sous l'action de la pointe chaude dans un rayon variable : pour rendre manifeste la courbe isotherme limitant la surface devenue sèche, . le physicien allemand la saupoudrait de lycopode qui adhère sur le verre aux points où la buée a persisté et dessine les contours de la courbe d'une façon plus nette que le bourrelet qui se forme sur la graisse.

Fig. 39.

M. Jannettaz disposait ses lames sur un support spécial qui ne se rencontre pas généralement dans les laboratoires : on y suppléera sans peine par l'appareil représentée?^. 89; la

(• ) Annales de Poggendorff', t. CLI; 1874.

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seule conditioD essentielle à réaliser est l'horizoDUlité de la plaque A. Il serait bon que le Gl de platine traversât un écran à circulation d'eau pouvant empêcher les parties chaudes du Gl de rayonner vers la plaque.

La mesure des axes des isothermes se fait sur la machine à diviser, à Taide d'une disposition très heureuse et fort simple, inventée par P. Desains pour Tétude des anneaux colorés. La iame posée sur le chariot de la machine se déplace dans le champ d'une lunette Gxe : l'opérateur compte le nombre de tours nécessaires pour amener sous la croisée des 61s du viseur les extrémités de la longueur à mesurer.

En taillant dans un même cristal des plaques différemment inclinées par rapport aux axes de cristallisation, et en observant dans chaque cas la position des ellipses ou des cercles qui se dessinent sur les lames, on peut déterminer sans peine la forme des surfaces isothermes qu'on obtiendrait en échauffant la substance par un point intérieur.

Résultats.

Les axes des courbes sont proportionnels aux racines carrées des nombres qui mesurent les conductibilités de même direction; il y a peu d'intérêt à déterminer des chiffres exacts, mais on trouve sans peine, dans l'observation de ces courbes, une caractéristique typique des espèces, capable de suppléer dans les matières opaques à l'absence des caractères optiques. La chaleur se conforme en effet, comme la lumière, à la symétrie générale de la cristallisation. Dans le système cubique, la surface isotherme est une sphère; dans les systèmes quadratique et rhomboédrique, qui admettent un axe de symétrie, c'est un ellipsoïde de révolution autour de cet axe; dans le système orthorhombique, un ellipsoïde à trois axes inégaux parallèles aux axes de cristallisation; pour les deux autres systèmes, on ne peut rien affirmer a priori.

M. Rôntgen a mesuré les longueurs d'axe suivantes sur deux quartz parallèles à l'axe :

Grand axe de Tellipse 2 ,693 3 ,236

Petit » 2,o5o 2,483

Rapport i,3i3 i,3o3