CHAP. U. — DÉCLINAISON ET INCLINAISON

»mle, on trouve toujoun un point où Faiguille est horizontale, : la série de ces points sans inclinaison forme autour de la ire une courbe que Ton appelle Véquateur magnétique. Cette Hirbe est régulière dans une partie de son cours, et alors elle ôt très-sensiblement la direction d'un grand cercle qui serait diné a Féquateur terrestre, de 12<* à 13% et qui le couperait, une part, à Touest de la cote occideutate d'Amérique, vers le Galego, et, d'une autre part, vers la cote occidentale d'Aique, en s'inclinant du coté du sud, dans la partie de Foccnui tiantîque qui sépare ces deux points. Mais des observations rc^ *tées indiquent en même temps que ré(|uateiir magnétique mnive dans la mer du Sud , entre les îles Sandwicrh et les îles » Amis , des sinuosités nombreuses dont il est difficile de rente compte.

183. L^aetloa msffiiétlqfiie que la terre exeree «ar ane alaflle aJMaatée peat être représentée par aa eoaple, «>st«A» Ire par aa systéBie de deax forées égales parallèles et oppotes. — Concevons, en efFet, une aiguille aimantée amb {Fig. 18) Mit la ligne moyenne soit enm^ et remarquons d'abord que le nde austral libre qui est répandu dans la longueur am est toums égal eu quantité au fluide boréal libre qui est répandu uis la longueur mb\ car ces deux fluides résultent du fluide itarel décomposé, et, en se cominnant de nouveau, ils se neusdkeraient exactement. Si nous considérons maintenant Faction Maie que le fluide boréal de la terre exerce sur Taiguille, il est îdent qu^elle se réduit à un couple, car, à distance égale, la imme des attractions qu'il exerce sur le fluide austral de ma est ;ale et opposée à la somme dc's répulsions qu'il exerce sur le ode boréal de mb , et Taiguille est si petite , par rapport i la ilance qui la sépare du fluide boréal disséminé dans Phémihère terrestre , que les deux actions dont il s'agit sont rigou* osement parallèles. Ce que nous venons de dire du fluide Méal terrestre s'applique au fluide austral; donc, à la surface ! la terre, une aiguille est sollicitée par deux couples qui se duisent en un seul par la composition Acs forces parallèles ; MK, enfin, l'action terrestre peut être représentée par un seul Miple.

n en résulte que la force magnétique de la terre n'est ni une arœ attractive ni une force répulsive, mais seulement ime foroe I. S6

JOI UTIB m. — KAGNÉTISHE ET &LECTBICITS.

dsMliîcet incapable d'impiimer aux aiouiita ua mouTemeoi MàcoÊMfÊe de translation.

GeU* oou^quence peut être vérifiée par pluaieiin expérienot , 1* Une aigidle aimantée , flottante sur l'eau au mc^en à'm User Morcean de Uége , prend la direction du méridien magné' tique, mais die n'éprouve ensuite aucun glissement sur la auiûa im l'efcD} w qni proure bien que la résultante des actions terres» ma ne peot donner aucune composante horizontale.

V Une aigmlle aimantée est ét^uilibrée (Fie. 14) sur une fUmtdiene boriiontale suspendue à un fil sans toisîon, et, dans M ^tftat, flUe se dirige encore exactement dans le méridien magné* tique, oe qui ne pourrait avoir lieu si elle était soUidtée par dm -CoÉce-lioriâentale attractÎTe ou répulsive.

3* Une aiguille d'acier ne prend pas la moindre augmentsùa -ai la moâadre diminution de poids Uarsqu'on l'aimante : or, elk •^promeralt nécessairement im cbanganent de pends si la fi»n Hn'esBtc «mit mie résultante verticale attractive ou rip^ân.

Lea dén . points où se trouvent appliquées dans me uguiDe les deux fbroes égales parallèles et opposées qui oonstitafent le ■en^ib tatreetre, sont les véritables pôUt de l'ùguille ; lew p^ jilira dépendi de la distribution du magnétisme, oomme newb tHrCHOB dana le diapitre suivant ; mais, dans tous les cas, il te ■qoB la' ligna qui lea joint soit exactement dirigée dans 11 phadi 'méridR-n magiietifuie pour que l'iûguillc horiïODtale «; trouTcai équilibre; c'est donc la direction rte cette ligue qui donDctaf^ ritablo direction de l'aiguille aioiantee : or , comme iu /igné if

CHAP. n. — ACTION DIRECTRICE DE LA TERRE. 403

coup phis grand que tout à Theure, tandis que Taxe magnétique £iit le même angle ; et il est facile de voir que la moyenne des angles ucn et n'en est précisément Fangle /nc/i, c'est-à-dire la déclinaison cherchée. C'est ainsi qu'il faut toujours observer la déclinaison par la méthode du retournement^ sous peine de commettre des erreurs qui s'élèvent ordinairement à plusieurs d^rés.

La direction de la force magnétique de la terre est maintenant frôle à définir et à trouver , car elle coïncide avec la direction de Taignille d'inclinaison qui est en équilibre dans le plan du méridien magnétique. En effet, quand cette force agit seule sur mie aiguille, elle ne peut la laisser en repos qu'après en avoii* amené l'axe on la ligne des pôles dans sa propre direction; et, pour qu'elle agisse seule sans être combattue ni par la pesanteur m par aucune résistance, il faut que l'aiguille soit suspendue par son centre de gravité, et qu'elle puisse se mouvoir dans le plan da couple : double condition qui se trouve remplie dans la boussole d'inclinaison, lorsqu'elle est bien faite et lorsqu'elle est exaiôlement tournée dans le plan du méridien magnétique. Cette direction étant une fois définie , nous allons faire connaître les ÎBstnmients qui servent à l'observer, savoir : la boussole de déclinaison, la boussole d'inclinaison et la boussole des variations dmmes.

184. B«n«sole de déelinalson. — Cet instrument est représenté (Pl. 15, FiG. 1, 2, 3, 4).

g^ (FiG. 4) est l'aiguille de la boussole ; ses pôles sont en c et i; vers son centre elle est percée d'une ouverture /, de 7 à 8 millimètres de diamètre, afin qu'elle puisse facilement être souà la méthode du retournement ; elle est équilibrée d'ellesans contre-poids, et par conséquent elle ne pourrait plus

tenir horizontale si elle était désaimantée.

ce' (FiG. 3) est une coupe de la chape d'agate. Cette pièce

lit être travaillée avec un grand soin, surtout à son sonunet inférieur, où est la petite surface courbe qui doit poser sur la pointe du jÂvot/i; et à son contour extérieur, où vient s'ajuster FoBvertnre centrale de l'aiguille.

Le {Mvot /y a sa pointe travaillée sous un angle de 15 à 20*. L'annean aa' est destiné à soulever la chape de l'aiguille, soit pour décharger le pivot quand l'appareil n'est pas en expe-

«04 LITU m. — HAGHÉTUn ET SLEGTKIGITÉ.

rieiie0| KHt pour arrêter des oscUlations d'nne trop gniide ain> nUtode. Ia tige de cet anneau se prolonge jusqu'à l'exténeur de U boite, où die s'ajuste à un bouton qui l'éièrfl ou qui l'ibaim à Tolontë.. ,

Lr figifre S représente la coupe de U boussole.

^ est l'ugnâle ;

Ùt un cercle di-visé sur lequel on lit la division correipoadttnte aux extrémités de l'aigoiUe;

W le bord de la boite , qui est en cuivre ronge , oonune tort le reste de l'appareil ;

v^\ le vene qui ferme la boîte pour éviter l'agitation de l'air;

xjy un kae solide qui fait corps avec le fond de la botte, cl qui peut taônier sur son extrémité conique inférieure dans une pette cavité de la vi» M*.

Cette rotation emporte l'axe, la boîte et toutes les jnèces adhérentes; nuis, eu m&ne teai{», le pied de l'instiument reste fixe, ÛDB que le qrlindre II-, qui enveloppe l'axe xy^ et qui est det' tinië, au moyeu de ûz rayons tels ({ue or et oV, à porterie cercle jùàài xd que l'on appelle cercle azimutal.

Deux venue», diamétralement opposés, dont l'un est rept^ sente enn ÇPt». 1), soa^ fixés sur le bord de la boîte pour ta» ner avec *iie, et pQur.:fi^irquer de quel angle elle tourne, soitM ^nrtant dn léro, soit en partant d'une division donnée duccRll

Les vis calantes tv' seneiit à reiidie l'appar moyeo du niveau n'

CIAf • II. — BOUSSOLE DE DÉCLINAISON. 405

astre au moment de Tobsenratioii. Il reste ensuite à trouyer, ir les méthodes astronomiques, Tangle du yertical de Tastre rec le méridien du lieu pour en déduire la déclinaison. Si Taiiiille de la boussole n'est pas éprouvée d'avance, et si Ton ne Hinaît pas sur elle l'influence du retournement, il est nécesire de faire une seconde observation après l'avoir retournée , nnme nous Tavons dit précédemment.

Pour donner une idée des changements qu'éprouve la décMaison, nous présentons, dans le tableau suivant, les observa- ODS qui ont été faites à Paris à diverses époques.

Déclinaisons observées à Paris,

Décliiuiions.

,. 14*30' est.

4 30 oaest.

Années.

Déclinaisons.

33* 35' ouest.

MS

On voit, V bSO';

que,

depuis 1580, la déclinaison

a varié de plus

2* Que c'est en 1663 qu'elle a été nulle;

3^ Que sa marche a été sensiblement progressive vers l'ouest Icpins les premières observations jusqu'en 1814 ;

4* Que depuis cette époque, elle semble éprouver un mouvelent rétrograde vers l'orient.

La boussole marine ou compas de variation n'est autre clK>se ■'une boussole de déclinaison : seulement, elle est suspendue emamère à se maintenir, au milieu de l'agitation de la mer, nif une situation sensiblement horizontale. Les figures ô et 6 ipraentent une vue et une coupe de cet instrument.

M', bords de la boîte dont le fond est en ff.

p, verre qui la ferme.

I, pivot qui s'élève ou s'abaisse au moyen de la vis w.

g^j aiguille dont la chape est en c.

rv', feuille mince de papier, doublée d'une feuille de talc ou b quelque autre substance légère et rigide. Ces feuilles force qu'on appelle la rose des vents; elles sont attachées ou

4M UTIE m. — HAGNÉTISIIE ET ÉLECTRICITtt.

cdUn à l'ugnille pour se mouroir avec elle. Ia rose est on œrde dmt le çeotre est dans la verticale da pïvot, et dont h cnaoïiftKiiice parte à la fois des dmâons en degras et les ngoes des «est».

fi^t deox pûnmles, la première ayant une fente étitnte et b seconde une ho^ fente au milieu de laquelle oii fixe un fil ▼ertical.

M, miroir à faces bien parallèles, incliné de 45' , et ayant i pea prte'la largeur de la pinnule oculaire^. la petite bande dn miroir qui corre^ond à la fente de cette {nnmile est déséumn dans SR partie supérieure seulement, pour que robservateur puisM y au travers de la glace , viser au fil de la pinnule p' .

.o, position de Tceil au moment de l'observation. Au moyes des deux pinpii1« , on vise à un astre , ou à un objet ûtué dam l'horizon ou élevé A 15 ou 30*. En même temps on voit, par réflexion nir le miroir , en / , une portion de la ligne de fm /, qui est ponte en noir sur le bord intérieur de la boîte; et eat la diviàrà de la rose qui se trouve vis-à-vis la ligne de fia, c'est-àr^lîre dans le plan vertical du pivot et des fentes des {ùf

Da. cette manière cm connaît d'un seul coup d'oril TanglB it l'aiguille on du méridien magnétique , avec le plan veitiad dt l'astre ou da l'objet. ïl reste à déterminer^ par les moywwcfl»-

nus, l'angle de ce dernier plan, avec le méridien astronomique du lien, pour en déduire la déelinaison. Tout rinstrument ed porté sur une traverse tl" (Fig. 6) qiii se visse sur un pieil "

GflAP. U. — BOUSSOLE DE DÉCLINAISON. 407

brist, les Chinois se serraient de la boussole pour se diriger ir les continents. On a supposé que Marco Paolo nous arait pporté cette invention; mais ce voyageur célèbre, qui connut

bien la Chine , ne fut de retour en Europe qu'en 1205| et il jl parlé de la boussole dès 11 80 dans les vers de Guyot de rorins, et dès 1266 dans Hiistoire de Norvège. On s'accorde B général à r^[arder les Melpliitains comme les premiers inveniiirs de la boussole européenne, et il parait constant que son nge ne fut un peu répandu que vers Tsm 1300.

On croyait , dans les premiers temps, que Taiguille aimantée ï tournait directement au nord dans tous les lieux de la terre; t Ton rapporte que Colomb fut très-étonné d^obsenrer une délinaison en 1492, lorsqu'il parcourait l'Océan pour aller découds le nouveau monde. Il parait que Cabot, de Venise, qui iennt grand pilote d'Angleterre , fit des observations analogues «rsTan 1500.

Le £ût de la déclinaison une fois connu , il fallait découvrir es variations qu'elle éprouve lorsqu'on passe d'un lieu à l'autre. ée$ premières tables un peu précises qui constatent ce phéno- !iene important furent dressées en 1599 par les navigateurs lollandais, d'après les ordres du prince de Nassau.

Enfin, le changement de la déclinaison dans le même lieu fut léoouvert en 1622 par Gunter, professeur au collée de Gresham : [trouva à Londres une déclinaison orientale de 6* 13'; tandis |a'dle avait été trouvée de 11^ 15', aussi à l'orient, en 1580, V Robert Norman , le même qui découvrit l'inclinaison en 1 576 .

185. B««asole é*lBeliMils«tt. — Elle est représentée dans les gares 9, 10, 11, 12, 13.

La figure 10 représente l'aiguille d'inclinaison gg^ vue sur sa Drgeur, et la figure 1 1 la représente vue sur son épaisseur. Les edions Sj /, «', donnent une idée de sa forme*

M^ est une sorte de virole ou d'anneau en cuivre qui s'ajuste,

fifottement très-serré, vers le milieu de la longueur de l'aijoiDe ; il porte un axe en cuivre ce/, terminé par de petits cyindres d'acier poli a et a' qui forment Taxe de rotation. L'axe ■«thématique de ces deux cylindres doit passer par le centre de parité de l'aiguille : on essaye d'atteindre cette condition, ou èi moins d'en approcher le plus possible, en plaçant l'anneau convenablement et en faisant mouvoir les vis latérales iv.

408 Um.m. — KAGNËTISIIE ET ËLECTBfCETÉ.

L'aîgnSIe est ea place dans la figuré 9 ;'le rectangle sur lequel eUa,rqicse est une pièce importante de la boussole. On le voit phu.en puid et arec plus de détails dans l'âératioa (Fig. li) et dans Ift coupe (Fig. 13). Il se compose d'une traverse fixe tt qoî pOTtp le couteau d'agate pp\ et d'une autre traverse mm' nudule autour de l'axe a. Gelle-<n porte une foun^iette f qui soulère l'axe de l'aigiiille quand on ne veut plus qu'elle repose sur le» couteaux , d'agate, et d'une pièce d'arrêt r qui empédie l'axe de glisser sur la fourchette. Cet ajustement est combiné pour que l'axe de J'aiguille se trouve exactement au centre du limbe d'indiiuison l^ (Fie. 0), et perpendiculaire à son [dui dèa, qu'on .abaisse la fourchette pour commmcer l'obserratioa.

Le limbe U repose perpendiculairement sur une plaque Jolide--^' qui pote aussi les montants du rectangle, une cage de Tftn rr' et ml niveau nn'. Tout ce système est mobile autour d'un axe vertical xj/, qui passe par le centre du cercle IF, et par caôaÀptent par le centre de gravité de l'aiguille. Un nrnier i/, attac^ k la plaque pp', parcourt le cercle azimuttl ss' pouf maïquer à dwque instant sur ce plan les angles déctils par Ifi limbe vertical.

Pour observer l'inclinaison avec cet instrument, quand oa ceimait d^ la déclinaison ou la direction du méridien magné tique, oo net le limbe vertical dam cette direction , et PaignSi nent d'elte-mânoe se placer suivant la ligne d'inclinaison : ■ l'oo ne veut pas attoidTe qu'elle soit en repos, on prend le milieu des petites oscilbliunt' qu'^'lle fuit avaul df s'ariLlir, Ajm-*