DE LA PROPAGATION DE LA CHALEUR DANS LES CORPS CRISTALLISÉS

Les appareils précédents ont permis d'étendre beaucoup les observations relatives à cette propriété physique.

Il n’y avait pas à reprendre les résultats fondamentaux obtenus expérimentalement par Senarmont, puis par vom Lang et vérifiés analytiquement par Duhamel et Lamé, c’est-à-dire l’observation d’une harmonie constante entre les axes des ellipsoïdes thermiques et les axes de symétrie cristalline.

Mais, il restait à multiplier les observations et à déterminer les ellipsoïdes isothermes propres aux différentes espèces minérales et aux roches. J’ai entrepris de nombreuses recherches sur ce sujet ; de leur ensemble se dégage une loi ayant des relations très importantes avec la cohésion. Bravais avait distingué, dans les cristaux, la cohésion normale qui retient côte à côte deux plans réticulaires limitrophes et la cohésion tangentielle qui retient l’un auprès de l’autre les nœuds d’un même plan réticulaire. On peut aussi considérer dans un plan réticulaire des cohésions normales retenant côte à côte deux rangées de molécules parallèles immédiatement voisines, et des

cohésions tangentielles relenant l'une derrière l’autre deux molécules d’une même rangée. Bravais admettait que la cohésion tangentielle varie d’une direction à l’autre; j’ai démontré expérimentalement cette variation en produisant dans le gypse ce qu’on p^ut appeler Y ellipse de décollement. Or les axes de cette ellipse coïncident comme grandeur et comme orientation avec ceux de l’ellipse isotherme.

§ 3. — ORIENTATION DE L’ELLIPSE ISOTHERME PAR RAPPORT AUX PLANS DE CLIVAGE.

Les clivages dépendant de la cohésion, la conductibilité thermique doit se trouver en relation avec les clivages. Senarmont avait bien remarqué que dans deux ou trois substances il y avait parallélisme du grand axe des courbes isothermes et du pian de clivage le plus facile; mais il n’avait opéré que sur un petit nombre d’espèces minérales, parmi lesquelles se trouvaient justement celles très peu nombreuses où ce parallélisme n’a pas lieu. C’est pourquoi il regardait cette coïncidence comme fortuite. L’observation de la superposition des anneaux colorés produits par décollements et des courbes isothermes, a fait apparaître une loi jusqu’alors inaperçue : Un clivage plus facile entraîne une plus facile propagation de la chaleur parallèlement à son plan.

Dans les substances qui ne possèdent qu’un seul clivage, il suffit de tracer une ellipse isotherme dans un plan perpendiculaire au clivage : on constate que son petit axe est normal au plan de clivage.

Mais la question est un peu plus complexe dans le cas des cristaux qui possèdent plusieurs clivages : il faut tenir compte de l’action résultante de ceux-ci. Si un cristal de l’un des systèmes quadratiques ou hexagonaux se clive uniquement suivant sa base, la résultante des clivages est incontestablement basique ; lorsqu’on n’observe, au contraire, que des clivages parallèles à l’axe, la résultante des clivages est axiale. Mais il arrive souvent qu’une

PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DES MINÉRAUX

substance quadratique présente des clivages octaédriques, ou qu’une substance des systèmes hexagonaux se clive suivant les faces d’un dihexaèdre ou d’un rhomboèdre; il suffit alors de comparer entre eux les angles que les faces de ces pyramides font avec la base du prisme et ceux qu’elles font avec l’axe normal à cette base; si l’angle avec l’axe est supérieur à 45°, l’ensemble des clivages est équivalent à un clivage basique ; si cet angle est inférieur à 45°, la résultante des clivages équivaut à un clivage axial.

La ligne de conductibilité maxima est parallèle à la résultante des clivages.

Les lois énoncées plus haut ont été vérifiées d’une manière très nette dans plus de cent espèces cristallisées; dans la tourmaline, le béryl et la dioptase, d’une manière douteuse; enfin deux exceptions ont été présentées par le calcaire et les feldspaths.

Gomme l’a démontré Fizeau, le calcaire et les feldspaths se contractent sous l’action de la chaleur au lieu de se dilater dans certaines directions; ce sont précisément les directions qui font exception à la règle des conductibilités.

De plus, on n’a pas tenu compte jusqu’ici de la diathermanéité, qui est, il est vrai, bien faible dans les cristaux, mais peut cependant, dans certains d’entre eux, modifier légèrement la température transmise d'un molécule aux voisines par contact immédiat, bien que les mesures de conductibilité n’aient été jusqu’ici effectuées qu’à de basses températures.