CHAP. IX. — DIAMAGNÉTISME

rénergie de Télectro-aiinaTit, sont tellement compliqués que, même pour le bismuth, Œrsted n'est pas paryenu à en saisir les lois d'une manière certaine. On trouTe bien toujours la position ëquatoriale; mais l'on parvient aussi à trouTer des positions 3ifférentes, et la position axiale elle-même; ce dernier cas se présente , par exemple , quand les pièces polaires étant percées d'une oQTerture horizontale correspondent à l'aiguiDe de bismuth et à Im hauteur de cette ouTerture.

33S. !«• pv«pHéCés d«ii ««bsUiBees dlama^étiqves dépendent dm ■Ulle« dans lequel elles sont plonges. — On doit encore à M. Faraday cette observation importante: que, tel corps qui semble magnétique, qui obéit à l'attraction des pôles, et qui prend la direction axiale lorqu'on l'observe dans l'air, peut se montrer diamagnétique , être repoussé par les pôles et prendre la direction équatoriale lorsqu'on l'observe dans un milieu différent de l'air et convenablement choisi. Par exemple, le protosulfate de fer , en dissolution très-étendue , paraît sensiblement magnétique : car, s'il est enfermé dans un tube milice de Terre et suspendu entre les pôles de l'électro-aimant, il se dirige axialement, suivant la ligne des pôles et avec une certaine force. Une petite cuve de Terre remplie d'eau et disposée entre les pôles de telle sorte que le tube de sulfate puisse y être plongé et qu'il se retrouTe alors, au milieu de ce liquide , dans la même position magnétique qu'il avait dans l'air; aussitôt que le courant passe , il est attiré de nouTcau et reprend, comme tout à l'heure, sa position axiale. Mais, sans déranger la cutc de Terre, on substitue à l'eau une dissolution de sulfate de fer plus concentrée que celle qui remplit le tube , et celui-ci est reihis exactement en place dans ce nouTcau liquide ; alors , quand on ferme le drcuit, le tube de sulfate est repoussé; au lieu de se tourner dans la ligne des pôles, il se tourne équatorialement dans la ligne perpendiculaire, et se maintient là aTec une force trèsmarquée. Ainsi un corps n'est pas magnétique ou diamagnétique d'une manière absolue, mais seulement d'une manière relatiTe et dépendante du milieu dans lequel il se trouTe ; ici il est magnétique, là diamagnétique, suiTant le milieu qui l'entoure.

Ce fait fondamental a été Térifié , confirmé et développé par plusieurs expérimentateurs, et particulièrement par M. Plûcker et par M. Ed. Becquerel.

e plus curieuses ea vei un vans de montre qui est eosuite pc râaplKt-aiiB^t, comme on le voit (F:

OÙ l'-on bit puoer le courant, U sur£u cDs tç vdère ui milieu et se déprime poôiti QU onrapondeat à peu près "Tlff^^i* fVttr fimue singulière de la. su tani|,qie le courant ; le niveau se reta tore f*"itTrnir* O" peut répéter l'expéii dftfR^fqnc le iii£iâe liquide, et les cbai ^tmg^MHgpdm, w montrent toujours w XfiMtlffH 1 ilrniirr de f^, à raison di tîjjlBjjJUjylt dÎMolution dont la suifao ia^gffltflflfHéH on ne voit jamais sans si bfmt^jOqRierile la sorte, pour semi fili^,^VM ^Influence des actions magn jCff JMP— y "^ ■ pourraient sans doi W^lf^llftj/f4>lit «n- graissant les ^èce t, nqjiérieure de petites gc t U surface de niveau i WTerticalemeut au-^essi IpWMM ^ 4POuillant les arêtes infé iqpslfh^mpli gouttes pendantes de ^__ ^ jplu» nunassées par r«fï

CHàP. IX. — DUMA6N£TISME. 747

• «seneBt mmm a«ilOTi vépalalva mat Mm é'^B* JboHcle. ^•L'actîoa que le courmnt eseioe sur la a ëlé obaenrëe pour la première ibis, en Iddie, par IL Battcalari; ce ùit très-curieux a élé présenté an congrès scietifique qui s^éuift réuni à Venise, en septembre 1847.

L*ezpéfsenoe «exige des précautions partiadières ; elle rénsôl pwrfiiilfment avec Tappareil de Ruhmkorff et nous Tarons repréfic—éc (Pl, d3, Fig. 5); on visse sur rélectro-ainiMit les pièces polaires arrondies , on les approche à quelques millimètres de disUiice, le support de la bougie est ajusté sur la règle rK (Fig. 1), de manière que la flamme passe entreies sommets des deux cônes polaires; cela fait, on étaUit les communicatioiis, alors l'action magnétique divise la flamme en deux parties qm sent m"w»^ sou£iées horizontalement de chaque côté de Taxe de Téleotro-aimant , et qui se maintiennent ainsi tant que passe le courant.

Les alternatives de fermeture et de rupture du dicvûft rendent ce phénomène encore plus remarquable.

Tcmtes les flammes éprouvent des effets analogues ; il paraît cependant que la flamme de Thydrogène est parmi les moins seBsiblea et la flamme de résine parmi les plus sensibles à cette repokion magnétique.

IL Qnet a remarqué que si Von présente entre les d^ix som<* mets des pièces polaires, le jet de flamme que donne le eounmtentre les deux pointes de charbon (Fig. 4) , il se produit alors un efFet de chalumeau des plus intenses ; la direction du dard dépend de celle du courant ; il se pourrait malgré cela que ce phénomène eut quelque rapport soit avec le précédent, soit avec celui que nous avons signalé (529).

354. E.*«xvsèBe est tMs-mAsmétlqve , les astres «a* simples SB ssipssés iparaisscnt être on WÊmg;métUÊiiÊttB é. 1* masJéae die Vmaijigimm ssals stm biMiveovp msIbs «le fforee« o« teaifféasBts, mm <issisgaétlq«cs* — L'expérience précédente de IL Baiscalari a été le point de départ d*un grand nombre de maheBche^ sur le magnétisme ou le diamagnétisme des gaz. On a voulu savoir si la flamme est diamagnétique à la manière du UsmuCh et de Teau , si la répulsion qu'elle éprouve est une conséquence de sa haute température, ou de Tensemble de sa compoôtioii dûnûque, ou plutôt de quelques-uns des éléments

sla constituent. M. Faraday a été des premiers à s'engager

748 UVRE III. — VAGNÉTISME ET ËLEGTRICITË.

dans ces expériences; sa première méthode d'observation consistait k disposer de petits tubes près des pièces polaires de son électro-aimant ; puis de faire passer par ces tubes des courants de différents gaz,' qui devaient être réunis par Taction magnétique attractive ou dispersés et étalés par Faction magnétique répulsive. La réunion ou la dispersion étaient constatées, soît par un thermomètre délicat disposé sur le chemin des gax quand ils avaient été chauffés, soit par d'autres moyens mécaniques oo chimiques quand ils s'écoulaient à la température ordinaire. C'est ainsi qu'il reconnut que le courant d'oxygène est toujours fortement attiré par l'action magnétique des pièces polaires; tandis que d'autres gaz sont à peu près indifférents et d'autres sensible'ment repoussés. Prévenu par ses recherches antérieures, comme nous l'avons indiqué plus haut, que le milieu ambiant exerce une influence considérable sur la nature de Taction des pol^ , il eut la précaution de produire ses counnts gazeux successivement dans des espaces fermés remplis de différents gaz; mais, que l'oxygène s'écoule dans l'acide cariMnique, dans le gaz d'éclairage ou dans un autre milieu ambiant, sa présence se manifeste toujours par une vive attraction. Ainsi l'oxygène est magnétique, du moins relativement et à la manière du protosulfate de fer en dissolution étendue, c^est-À-dire qu'il se pourra bien trouver un certain milieu qui le fasse parailrr diamagnétique {Philosophical Magazine, t. XXXI, p. 401 , année 1847).

M. Plùcker avait cru pouvoir ajouter un fait de plus ; il a^ait cru reconnaître que l'oxygène augmente un peu de volume quand il est soumis à une puissante action magnétique ; et il en tirait la conséquence que l'oxygène est diamagnétique. Cette conclusion, à mon avis, n'aurait pas pu être légitime par ceb seul que le diamagnétisme n'est qn'une propriété relative; mais la faible expansion dont il s'agit tenait à des causes accidenleUes et M. Faraday a établi par des expériences déciâves que les gaz ne changent pas sensiblement de volume par les actions magnétiques ou diamagnétiques qu'ils éprouvent.

M. Ed. Becquerel a fait sur le magnétisme des gaz et en particulier sur le magnétisme de F oxygène, des expériences qui confirment celles de M. Faraday et qui me semblent d'autant plus intéressantes que sa méthode a l'avantage de se prêter à des

GHAP. IX. — DIAMAGNÉTISME. 749

sures de comparaison {jtnn. de Chim. et de Phjrs,^ t. XXVIII, mars 1850 et t. XXXII, mai 1851). Son appareil est représenté (Pl..23 a, Fig. 15, 18); a, & sont les extrémités d'un puissant électro-aimant en fer à cheval ; c, c' les pièces polaires prismatiques; d^ d deux parallélipipèdes allongés de fer doux, posés sur les pièces polaires ; ^, «' portions saillantes et efficaces des parallé- Upipèdes ^, «T ; ce sont à proprement parler les pôles actifs de rélêcrtro-aimant. On remarque (Fig. 18) qu'ils ne sont pas dans la même ligne , afin que là lunette / puisse observer le point de repère qui est tracé sur l'extrémité de l'aiguille uii soumise à l'expérience. Un bloc de bois f reçoit une éprouvette fermée en haut par une pièce de métal ; celle-ci porte latéralement des robinets pour faire le vide et introduire les gaz, et au milieu une pièce conique bien rodée à laquelle est attaché le fil d'argent dont la torsion doit donner la mesure des forces magnétiques; ce fil a une assez grande longueur et un diamètre de 4 centièmes de millimètre, son degré de torsion est marqué en haut par un cerde gradué sur lequel se Ut le mouvement de la pièce conique.

L'aiguille suspendue au fil de torsion est d'abord un petit tube de verre mince de 36™" de longueur sur 7""" de diamètre, pesant C,742; le repère que porte son extrémité étant sous le fil de la lunette, on fait passer dans Félectro-aimant le courant de 30 éléments Bunsen; l'aiguille est attirée par les pôle» et il faut tordre le fil de 6^)35 pour ramener le repère sous la lunette. Alors, on fait le vide dans l'éprotivette , et l'on remarque que l'aiguille est attirée davantage et qu'il faut maintenant une torsion de 7*,5. Cette différence d'un peu plus d'un degré de tor- «on estyà la vérité, peu considérable; mais, dans un appareil ajusté avec tous les soins qu'exigent les expériences de cette espèce elle ne peut pas sans doute être attribuée à l'incertitude de l'équilibre. Ainsi l'aiguille de ven:e est plus attirée dans le vide que dans l'air, ou en d'autres termes, la présence de l'air diminue sa force attractive, comme la présence de la dissolution de sulfate de fer, dans l'expéiience de M. Faraday (338) , diminue la force attractive de l'aimant sur le tube rempli d'une dissolution étendue de sulfate de fer. Par conséquent l'air paraît être une substance magnétique.

M. Ed. Becquerel ayant alors rempli Téprouvette successive-

750 LIVRE m. — HAfilltTlSlIE KT ÉLECTRICITÉ.

fÊàmmt de difEérents gaz poar étudier compantmHWftt 1*] «ttndm cpi'éprawfe Fnguille de Tcrre ikiift ces gu «t daai ^ide^ a reconmii qse Ffaydrogène, Vaaote, Facide caibooiqiie, pradttuenft pas d'effet sensible; tandis ^pie l'oajgcac y an traire, produit un effet qui est enyiran 5 fiais pins grand fae celui de Fair, c'est-à-dire que la finrce amacliie cpii était daas le Tide de 7%ô et dansVair de6^,35, se tn>«yaît réduite de 1*,15 par la présence de Tair, et, par susie d^enTiron 5^,75 par k présence de Foxjrgène; ainsi dans ce gn il ne. devait vestoà FaiginBe qu'une fcme de torsion de 1\75.

Ces résultats qui n'auraient pas été dédsifr par le«r grandeor absolue, le devenaient davantage par leur . grandeur rdatiie dans les gaz de diverses natures. Biais M. Ed. Becquerel ett parvenu à lever tous les doutes à cet égard en profitant WÊfjf mit mît ment de la propriété que possèdent certains cotpa d^absoriwr des vfdumes de gaz très-considérables. Les belles redievdieiqBf M. Théodore de Saussure a faites autrefois sur œ snyet ont ici trouvé une heureuse application; le chaibon, par rrempir, coadense sous la pression ordinaire :

1,75 d'hydrogène. 35 ;fiO d'acide carbcnsyie,

7,50 d*azote. 40,00 de protozyde cfaBOle.

9,S5 d'oxygène. 85,00 d'acide chloKiiydnque.

9,42 d'oxyde de carbone. 90,00 de gaz ammoniac.

Un cylindre de charbon de chéne^ded^millimètresdelonguear sur 10 millimètres de diamètre, pesant l'',4lO, ayant été reçoit au rouge dans du sable et soumis à rexpérienœ dans réprautette a donné les résultats suivants : dans le vide il était diamagaétique et repbu^, sa force répulsive étant mesurée par un anjgle de torsion de — 3*^,85; dansToxygène il est devenu magnélM|iie et attiré, sa force attractive étant mesurée par un angle de torsion de + 18%55; dans Tair il a été pareillement magnétique, et attiré, sa force attractive étant mesurée par un angle de torâoB de 1%20. Ainsi la condensation de Foxygène dans le cliarboo et même la condensation de Tair , ont produit le même effet que si Ton avait ajouté au charbon quelques parcelles de fer os d'un autre corps magnétique; car Toxygène ambiant et l'air ambiant auraient par eux-mêmes contribué à augmenter la force répulsive qu il éprouvait d'abord dans le vide. Ainsi Foxygène

CHAP. n. — DIAMAGNÉnSME. 781

tt trèsHna^pMtîque et Fair lui-même est magnétiqae ; mais, Tair te paraît être magnétique que* par roxygène qu'A contient; car, axote pur condensé dans le cylindre de chari>on, à la manière le l'oxygène, n'a produit aucun changement sensible ; la force épidsire est restée ce qu'elle était dans le ride.

L'acide carbonique, au contraire, et le protozyde d'azote emblent, par leur condensation, augmenter un peu la force réukiife du charbon, mais dans une très-faible proportion.

M. Plûdker ayant fait plus récemment des expériences sur les «s par sa méthode de la balance ordinaire, comme nous l'aTons adîqiié phis haut, a été conduit aux résultats suirants {jénn. Sr CAim. etdePhys.^ t. XXXIY, mars 1852) :

L'oxygène, comme corps magnétique, paraît doué d'une cerne force coercitÎTe ;

Le bioxyde d'azote est fortement magnétique , presque autant [oe si l'oxygène et Tazote qui le composent étaient simplement

L'acide azoteux à l'état de gaz est encore magnétique, mais noins que le bioxyde d'azote; à l'état liquide il est diamagnétique;

L'acide hypoazotique à Tétat de gaz est à peu près insensible n magnétisme; mais à l'état liquide il est fortement diamagnéique.

336. CaMiyarai— M ées peorolm ma^étlqves et dlama^é* Ifea des «MTérests eorps. — M. Plncker et M. Ed. Becqued ae sont particulièrement occupés de cette question; l'un en aeamant les effets au moyen d'une balance ordinaire très-senible, l'autre en les mesurant au moyen de la torsion d'un fil ['argent de 45 millièmes de millimètre de diamètre. Il suffira l'ajouter quelques mots à ce que nous avons déjà dit pour faire omprendre le procédé de M. Ed. Becquerel; son appareil est eprésenté (Pl. 23 a, Fig. 16, 17, 18); a, b représentent les xtrémités de l'électro-aimant en fer à cheval , et les pièces polires comme nous l'avons expliqué dans l'article précédent (535); aiguille soumise à l'expérience est suspendue au fil de torsion Fig. 16); au-dessous d'elle il y a, sur le support de bois /*, ne petite auge contenant un liquide destiné à amortir les oscilitions; pour cela on y fait plonger la petite balle qui est suspendue à l'aiguille, et qui donne au fil une tension convenable; [uand le courant ne passe pas dans l'électro-aimant la torsion

est nulle et l'on amène sows la lunette / le repère qui est Irau' à l'Lrxtrt'imifi Je raîgiillle ; quand le courant passe , l'aiguille magn«tîquc cal attirée, l'aiguille diamagiiétique est repous&ée, ir ijui peniiet de voir de suite dans quelle catégorie se troure la siibïtatice de l'aiguille soumise à l'épreuve; catégorie qui est re- IjLivc, cutncne nous l'avons déjà dit, et dépendante du mi!ii-ii envii-ouiiuut.

Mnb pour comparer entre elles, soit les attractioas , soit \ts répuUion», il suffit de produu'e à la partie supérieure du fil une torùou convenable qui rami-uc toujours sous le lil de la lunette le point de repère de l'uiguille. âoieut 0, 0', ces angles de torsion pour deux substances; f, /', les forces magnétiques correspondantes, on admet que ces forces sont proportionnelles aiii anglejt û et 0' ; soit qu'elles se trouvent toutes les deux altnctives, toutes les deux répulsives, ou l'une attractive et l'autnrépulsive.

Ce principe si simple et si vrai tbéorîqucment, contient txftn- | dant en lui-même ua grand nombre de conditions qui ne tout I pLis toujuiu^ facUes à reconnaître et faciles à réaliser.

11 suppose :

1° Que la puissance magnétique de l' électro-aimant swiidcn- | tique dans les deux, cas; . I

2° Que les deux aiguilles que l'on compare soient géométriijuemeut égales et placées de la même manière dans l'apinrcil.

3* Que les points d'application des résultautes soîeiU le> | mêmes dans les deux aiguilles et que l'axe de la lunette soit plaec I