PROPRIÉTÉS ÉLECTRIQUES PROPREMENT D ITES

Elles ont donné lieu à des recherches diverses.

Conductibilité superficielle. — Les recherches relatives à la conductibilité superficielle sont tout à fait analogues à celles exposées dans le précédent chapitre sur les propriétés de conductibilité thermique. Elles ont été commencées par de Senarmont(i) qui s’est proposé d’observer, sur différentes directions planes déterminées d’un cristal, les variations de la conductibilité superficielle comme il y avait observé celles de la conductibilité thermique, de façon à obtenir les lignes principales de conductibilité élec-

(1) De Senarmont, Mémoire sur la conductibilité des corps cristallisés pour l'électricité de tension (Comptes rendus de l’Académie des sciences, 17 décembre 1849).

trique, comme il avait obtenu celles de conductibilité thermique, comme on trouve au moyen des anneaux colorés les axes d’élasticité optique. Le procédé de de Senarmont n’était pas très facile à appliquer. Wiedemann (t), à la même époque, imaginait un procédé plus simple : il faisait arriver un flux d’électricité sur la surface étudiée par une pointe normale à ce plan. En saupoudrant la plaque d’une poudre légère et mauvaise conductrice, on voit celle-ci s’écarter de la pointe suivant une courbe elliptique qui peut être très régulière. La loi des conductibilités électriques est en accord avec la structure des minéraux.

M. Paul Jannettaz a repris ces expériences pour déterminer la position des lignes principales de conductibilité électrique sur les matières schisteuses et clivables. Il a vu que, sur une section normale à un plan de schistosité, le grand axe de l’ellipse est perpendiculaire aux plans de séparation (le grand axe est, par conséquent, parallèle au petit axe des conductibilités thermiques). Sur les plans de clivage principal des ardoises qui présentent un longrain, et nous avons vu précédemment que, sur presque toutes, l’ellipse isotherme en met un en évidence, M. Paul Jannettaz a constaté une ellipse de conductibilités électriques superficielles à grand axe perpendiculaire au longrain. S’il n’est pas aussi facile de mesurer les axes de ces ellipses d’équipotentiel électrique que ceux des ellipses isothermes, les courbes ont l’avantage d’être obtenues avec la plus grande facilité, puisqu’il suffit d’une petite machine électrique quelconque, d’une pointe et d’un peu de poudre lycopode.

Conductibilité proprement dite. — La conductibilité de l’électricité à travers la masse des matières minérales est très difficile à déterminer. Les difficultés proviennent de ce que les résultats sont influencés dans des proportions considérables par les impuretés ou l’humidité que peut renfermer la matière.

Néanmoins, on a pu faire quelques expériences sur des corps

(1) Wiedemann, Mémoire sur les propriétés électriques des corps criiallisés (Société des Sciences physiques de BerliD, 2 février 1849).

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bons conducteurs. Matleucci, sur le bismuth, etBackstrom, sur le fer oligiste, ont constaté que les conductibilités thermique et électrique varient dans le même sens. La conductibilité des corps mauvais conducteurs ou diélectriques a donné lieu à d’intéressants travaux de la part de M. Foussereau et de M. Jacques Curie. Ce dernier a attribué à des inclusions d’eau un rôle capital, et notamment pour le quartz, dont la conductibilité est 25oo fois plus grande suivant l’axe optique que dans les directions transversales.

Induction dans les diélectriques. — Pour les diélectriques, il est une propriété beaucoup mieux connue; c’est le pouvoir inducteur spécifique.

Des travaux nombreux ont été faits sur ce sujet, dans le but de vérifier si, comme l’exige la théorie de Maxwell, le pouvoir inducteur d’un corps est bien égal au carré de son indice de réfraction. Les pouvoirs inducteurs mesurés sur les minéraux sont en général trop forts. Il y a concordance très nette dans le soufre pur.

Phénomènes électriques dans les corps hémièdres. — Tous les corps conducteurs de l’électricité peuvent développer des courants électriques, quand ils sont en contact avec d’autres corps à une température différente. 11 suffit, par exemple, pour obtenir un courant, de chauffer différemment les deux points d’attache des deux fils de cuivre d’une pile électrique et du fil d’un galvanomètre, pourvu qu’on rende les deux points d'attache hétérogènes. Cette propriété appartient aux métaux, et, «à un haut degré, à un certain nombre de sulfures naturels ou artificiels.

Ce qui mérite d’ètre mentionné en minéralogie, c’est le fait remarquable présenté par la pyrite et la cobaltine, dans lesquelles on trouve deux variétés, l’une positive, l’autre négative, avec lesquelles il est possible de construire les éléments d’une pile thermoéle-ctrique. Marbach qui a fait cette observation pensait que les deux variétés correspondent aux deux décaèdres pentagonaux, qui donnent, en se combinant ensemble, un même cubepyramidé. M. Friedel a montré que sur un même cristal il y a des

plages de signes contraires et que l’explication reste à trouver (1).

Pyro-électricité ; piézo-électricité. — Lorsqu’on élève la température des cristaux de tourmaline, on voit que, pendant réchauffement, leurs extrémités s’électrisent et que le cristal, tout le temps que sa température monte, se comporte comme une aiguille aimantée, agissant sur l’aiguille aimantée elle-même ou sur un second cristal qu’on échauffe en même iempsqueîui; l’extrémité du cristal de tourmaline chargée des rhomboèdres ou des scalénoèdres les plus aigus se comporte comme un pôle négatif pendant réchauffement; l’autre, comme un pôle positif. Si on cesse de chauffer les tourmalines, leur température reste quelque temps stationnaire ; elles ne donnent plus signe d’éiectrisation ; mais bientôt elles se refroidissent, et, pendant l’écoulement de la chaleur déterminée par le refroidissement, leurs extrémités se comportent de nouveau comme celles d’une aiguille aimantée; mais celle qui était positive pendant réchauffement devient négative pendant le refroidissement, et inversement.

On appelle ce phénomène 'pyro-électricité. On l’observe, en général, aux extrémités dissymétriques des axes polaires, dans les cristaux à formes anti-hémiédriques (blende, cuivre gris), dans la calamine, etc. La loi du dégagement de l’électricité a été établie par Gaugain :

Q =z KSAL

Q quantité d’électricité dégagée; K un coefficient propre à la matière; S section droite du prisme échauffé, i\t variation de la température.

MM. Jacques et Pierre Curie ont constaté que, si l’on comprime latéralement des cristaux de tourmaline, on produit le même effet qu’en laissant refroidir des cristaux à température supérieure à celle du milieu ambiant, et que, si, après les avoir comprimés, on les décomprime, on obtient un résultat analogue à celui de l’échauf-

(1) Ch. Friedei, Cours de minéralogie (Paris, G. Masson, éditeur, 1 893), Pyro-électricité, p. 322.

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fement. Q étant la quantité d’électricité dégagée, P le poids compresseur, S la surface de la face qui dégage l’électricité, S' celle de la face sur laquelle agit le poids P, K un coefficient vaaiable avec les différentes espèces minérales et pour une même espèce

avec la direction considérée, on a Q — KS

MM. J. et P. Curie ont donné le nom de piézoéleclricité à cet ensemble de phénomènes; qu’ils ont étudiés dans un grand nombre de cristaux hémièdres. Ces phénomènes sont réversibles : si, par exemple, on met une lame de quartz en relation avec une source d’électricité, ce quartz produit une compression sur des plaques métalliques entre lesquelles il est serré. C’est une vérification du principe de la conservation de l’énergie établi par M. Lippmann.

On peut donc avec un cristal constituer un appareil dégageant des quantité d’électricité déterminée. M. J. Curie a pu par ce moyen étudier la conductibilité et l’induction électriques, comme nous l’avons dit plus haut.

Nous avons signalé ces faits à cause de leur importance théorique, bien qu’ils ne puissent jouer qu’un faible rôle dans la détermination pratique des espèces minérales.