CHAP. II. — DÉCLINAISON ET INCLINAISON

suit très-sensiblement la direction cl*un grand cercle qui serait incliné à lléquateur terrestre, de 12* à 13% et qui le couperait, d'une part, à l'ouest de la côte occidentale d'Amérique, vers rîle Galego, et, d'une autre part, vers la côte occidentale d'Afrique, en s'inclinant du côté du sud, dans la partie de l'océan Atlantique qui sépare ces deux points. Mais des observations répétées indiquent en même temps que l'équateur magnétique éprouve dans la mer du Sud , entre les îles Sandwich et les lies des Amis , des sinuosités nombreuses dont il est difficile de rendre compte.

183. Ij*aello]i magaéflqtiie qtae la terre exéree sur nue alcaille aimantée peut être représentée par an eoaple » e'est-Aiire par un système de denx forées égales parallèles et opposées.—Concevons, en effet, une aiguille aimantée amb (Fig. 18) dont la ligne moyenne soit en m, et remarquons d'abord que le fluide austral libre qui est répandu dans la longueur am est toujours égal en quantité au fluide boréal libre qui est répandu dans la longueur mb ; car ces deux fluides résultent du fluide naturel décomposé, et, en se combinant de nouveau, ils se neutraliseraient exactement. Si nous considérons maintenant l'action totale que le fluide boréal de la terre exerce sur l'aiguille, il est évident qu'elle se réduit à un couple, car, à distance égale, la somme des attractions qu'il exerce sur le fluide austral de ma est égale et opposée à la sonune des répulsions qu'il exerce sur le fluide boréal de mb , et l'aiguille est si petite , par rapport à la distance qui la sépare du fluide boréal disséminé dans l'hémisphère terrestre , que les deux actions dont il s'agit sont rigour reusement parallèles. Ce que nous venons de dire du fluide boréal ten*estre s'applique au fluide austral ; donc , à la surface de la terre , une aiguille est sollicitée par deux couples qui so réduisent en un seul par la composition des forces parallèles; donc, enfin, l'action terrestre peut être représentée par un seul couple.

U en résulte que la force magnétique de la terre n'est ni une force attractive ni une force répulsive , mais seulement une force directrice, incapable d'imprimer aux aimants un mouvement quelconque de translation.

Cette conséquence peut être vérifiée par plusieurs expériences.

1^ Une aiguille aimantée, flottant sur l'eau au moyen d'un léger morceau de liège , prend la direction du méridien magné- I. Î6

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tique, mais eOe n^éppcniTe ensaite ancon glissement sur k svrhoe de Teau ; ce qui proure bien que la résultante des actions terratrès ne peut donner aucune conqBosante hornonlale.

2^ Une aiguille aimantée est équilibrée (Fig. 14) sur nnephn* chette horisontale suspendue à un fil sans torsion, et, dam cet état, elle se dirige encore exactement dam le méridien magaé* tique, oe qui ne pourrait ayoir Heu si elle était solbciftee par une force horizontale attractive ou répulsive.

3® Une aiguille d'acier ne prend pas la moindre augmentadon ni la moindre diminution de poids lorsqu'on Taimante : or, elle éprouverait nécessairement un changement de poids si la force terrestre avait une résultante verticale attractive ou répulsive.

Les deux points on se trouvent appliquées dans une aiguille les deux forces égales parallèles et opposées qui oonstitueat le couple terresti« , sont les véritables pôles de TaiguiHe ; leur position dépend de la distribution du magnétisme , coratne noas le verrons dans le chapitre suivant ; mais , dans tous les cas , il &ut que la ligne qui les joint soit exactement dirigée dans le plan du méridien magnétique pour que Vaiguille horizontale se trouve ea équiUbre ; c'est donc la direction de cette ligne qui donne la véritable direction de Faiguille aimantée : or, conmie la ligne des pôles, qui est Taxe magnétique^ peut ne pas coindUer avec la ligne des pointes , qui est Taxe de figure , il est essentiel de se mettre à l'abri de cette cause d'erreur ; on y parvient par la méthode suivante, que Ton appelle la méthode du rdournement,

. Soit une aiguille horizontale efgh (Fig. 17), dont les pôia sont irrégulièrement placés, l'un en a, T autre en 6; dans sa position d'équilibre son axe de figure iu fera^ par exen^le, avec la ligne méridienne du lieu un angle ucn , tandis que son axe magnétique fait un angle akn : si l'on retourne les faees sans retourner les pôles , et qu'on l'abandonne de nouveau à dle^méme, elle s'arrêtera dans la position e* f g' h\ de manière que l'axe dV soit parallèle à ab, car teUe est la condition d'équilibre; alors l'axe de figure / ut fait avec la méridienne un angle n'en beaucoup plus grand que tout à l'heure, tandis que l'axe magnétique fait le même angle ; et il est facile de voir que la morfeniie des angles ucn et u'cn est précisément l'angle mcn^ c'est-à-^lire la déclinaison cherchée. C'est ainsi qu'il feut toujours observer la déclinaison par la méthode du retournement^ sous peine à^

ciÀP. il. ^ kcnm Mfti:£9RftE de la tëhre. 40S

célËMattCiiiai des éft^m^ qui s'élèviest ordmakeitteut à plusieurs

La éifigction de k Ibf if^ Tàoignétkfae de la terre est iiMdntenàiit facile à définir et à trouver, car elle coïncide avec la dbrec^n de TâigmBe d'inolinaisoii qui est en équffibre dans le plan du «léridien ilia^fMélicpie. £h effet, quand eette force agit seule sur une aiguille , elle ne peut là laisser en repos qu'après en avoir amené Taxe ou la ligne des pôles dans sa propre direction ; et, poor qu'elle agisse seule sans être combattue ni par la pesanteur ni par auciune résistance , il faut que Taiguille soit suspendue patson centre de gravité, et qu'elle puisse se nKmvoir dans le plan du couple : double condition qui se trouve remplie dans la boussole d'inclinaison, lorsqu'elle est bien faite et lorsqu'elle est exactement tournée dans le plan du métidien magnétique. Cette di-> recdon étant une foiSs définie , nous allons faire connaître le!i instrumelHs qtd servent à l'observer, saTdîr : la boussole de dédinaison, la boussole d'ittdinaison et ta boussole des variation» diurnes.

184. IfeouMiete ée déelliÉttlsoii.*«^Cet instrument est représenté (Pl. 16, FiG. 1, 2, 3, 4).

gg' (Fi6. 4) esl Taiguilie dé la bou««ble ; ses pôles sont en fl et ô; vers son eenttre rfle est percée d'une ouverture f de 7 à 8 millimètres de diamètre, afin qu'elle puisse facilement être soumise à la méthode du retournement; elle est équilibrée d'ellettkéme sans contk^e^oids, et par conséquent. elle ne pourrait plus se tenir horizontale si elle était désaimantée.

ce' (FiG. 3) est une coupe de la chape d'agate. Cette pièce doit être travaillée avec un grand soin, surtout à son sommet intérieur, on est la petite sttrface courbe qui doit poser mt la pointe du pivot />; et à son contour extérieur, où vient s'ajuster l'ouverture centrale de l'aiguille.

Le pivot j9 a sa pointe travaillée sous un angle de 15 à 20*. L'anneau aa! est destiné à soulever la chape de l'aiguille, soit pom» décharger le pivot quand l'appareil n'est pas en expérience^ soit pouf arrêter des oscillations d'une trop grande am«* plitude. La tige de cet anneau se prolonge jusqu'à l'extérieur de la boite, où elle s'iquste à un bouton qui l'élève ou qui l'abaisse à volonté.

La figure 2 t^tésenie la ôbupe de la boussole.

gg^ est l'aiguille ;

di^ un cercle divisé sur lequel on lit la division correspondante aux extrémittfs de Taiguille;

hV le bord de la boîte, qui est en cuivre rouge, comme tout le reste de l'appareil;

%fsf ^ le verre qui ferme la boîte pour éviter l'agitation de Fair;

xy^ un axe solide qui fisiit corps avec le fond de la boîte, et qui peut tourner sur son extrémité conique inférieure dans une petite cavité de la vis w.

Cette rotation emporte Taxe , la boîte et toutes les pièces adliérentes; mais, eu même temps, le pied de l'instrument reste fixe, ainsi que le cylindre //', qui enveloppe l'axe xy^ et qui est destiné, au moyen de six rayons tek que or et oV, à porter le cercle divisé zt! que l'on appelle cercle azimutaU . Deux verniers, diamétralement opposés , dont l'un est représenté en n (Fig. 1), sont fixés sur le bord de la boîte pour toui^ ner avec elle, et pour marquer de quel angle elle tourne, soit eu partant du zéro, soit en partant d'une division donnée du cercle azimutal.

Les vis calantes t^if' servent à rendre l'appareil horizontal au moyen du niveau n\

ti (Fig. 1) est une lunette : elle est portée sur un axe de rotation ee\ parallèle au cercle des azimuts, et dont le milieu est dans la verticale du pivot. On remplit cette condition au moyen des petites vis qui terminent le montant ni . Dans son mouvement de rotation, la lunette emporte un vemier is (Fig. 1) qui parcourt l'arc divisé uu', et qui donne immédiatement Tangle du rayon visuel avec l'horizon.

Pom* observer la déclinaison au moyen de cet instrument, ou le dispose horizontalement , on fait tourner la boîte pour amener dans le champ de la lunette un astre connu dont on obserre la hauteur; en même temps, on lit la division correspondante du cercle de l'aiguille et celle du cercle des azimuts, ce qui donne l'angle du méridien magnétique avec le vertical de l'astre au moment de l'observation. Il reste ensuite à trouver, par les méthodes astronomiques , l'angle du vertical de l'astre avec le méridien du lieu pour en déduire la déclinaison. Si l'aiguille de la boussole n'est pas prouvée d'avance , et si l'on ne connaît pas sur elle l'influence du retournement , il est nécessaire de faire une seconde observation après l'avoir retournée, comme nous l'avons dit précédemment.