IO''K
où T = 2-3 + ^ représente la température absolue.
La simple inspection de la courbe et des points marqués montre que cette courbe représente, à peu de chose près, les données de l'expérience. La courbe en Lis. fonction de LT {fi2;. 12, p. 3 16) est une droite de coefficient angulaire égal à — 1 . La loi de variation de K est donc extrêmement simple : Entre 20" et 4^0° le coefficient (T ainuintalion spécifique de Voxygène varie en raison inverse de ta température absolue.
Avec quelle précision cette loi se trouve-t-elle vérifiée? Les expériences permettent-elles de certifier un écart dans un sens déterminé? Il m'est bien difficile de répondre à ces deux questions. La première série indique une vérification excellente. Les écarts sont certainement inférieurs à ceux auxquels on doit s'attendre d'après la précision probable des expériences. La deuxième série donne au contraire pour K des valeurs toujours un peu plus fortes que celles calculées par la formule. L'écart est surtout sensible vers 200" et 3oo"; les valeurs trouvées sont alors de 2,4 pour 100 plus fortes que les valeurs calculées. Cependant la précision
278 œuVRES DE P. CURIE.
des mesures d'attraction est au moins de 1 pour 100 lors<|u'il s'agit de comparaisons sans dérangement de l'ampoule.
Si 1 on acceptait comme parfaitement corrects les résultats de ces expériences, on conclurait que pour des pressions faibles la loi se vérifie rigoureusement et que, pour les pressions fortes, il y a des écarts notables, la courbure de la courbe représentative étant moins accentuée. Je ne crois pas que l'on puisse tirer de pareilles conclusions. L'incertitude du résultat pro\ient de la possibilité d'une erreur systématique dans Févaluation des températures. On n'est jamais sur en elï'et que l'indication du couple donne exactement la température moyenne de l'ampoule. On se trouve, dans les deux séries, dans des conditions bien différentes à ce point de vue. Dans la première, ram[)oule était assez volumineuse et à parois peu épaisses. Dans la deuxième, l'ampoule était plus petite, mais avec des parois beaucoup plus fortes. On a fait figurer, dans le Tableau de la deuxième série, les valeurs de l' et de [t — t'). t' est la \aleur de la tem|téralure qui vérifierait la formule pour des valeurs de K données par expérience. L'écart atteint i4" au maximum : il me paraît bien grand pour être attribué à une erreur systématique; cependant il ne m'est pas possible d'affirmer que cet écart ne puisse, dans certains cas, se rencontrer entre la température du couple et la température moyenne de l'ampoule ( ' ).
Nous nous contenterons donc de dire que la formule
33700 io''K,= —^
convient pour calculer le coefficient d'aimantation spécifique de l'oxygène avec une précision probablement supérieure à 2 pour 100 entre 20" et 4^0 "•
(') J'ai eu souvent à déplorer, pendani ce travail, cette incertitude sur la précision de l'évaluation des températures. Je n'ai pas cru devoir multiplier le nombre de ces expériences -sur l'oxygène. Ces expériences sont longues et demandent beaucoup de soins et, coin me les causes d'erreur sont systématiques, j'aurais, dans les mêmes conditions, fait un gros travail, pour ne pas acquérir une certitude beaucoup plus grande dans les résultats. Pour avoir une pi'écision plus grande, il faudrait commencer par perfectionner la construction de l'appareil de clijiull'age.
PROPRIETES MAGNÉTIQUES DES CORPS. 'Ijg
Les déterminations faites sur l'oxygène permettent de calculer
les propriétés magnétiques de Fair à diverses températures, si l'on
admet (d'après les expériences de Becquerel. Faraday et Quincke)
que l'azote a une intluence négligeable. La valeur ainsi calculée
pour le coefficient d aimantation spécifique K de l'air est donnée
par la formule ( ')
fiL' 783o io6K^= ^-^•
On a fait une mesure sur l'air pris à la pression atmosphérique et à la température de 24". Dans ce but, on a pris une ampoule vohunineuse à pointe très effilée, dans laquelle on a fait le vide en la plaçant dans le même tube {/i^'- ti ) que celui qui a servi à remplir les auipoules d'oxygène et en la fermant avec le \ide par le même procédé. L'ampoule vide était placée dans l'appareil aux mesures magnétiques; on a fait une série de déterminations, puis, sans rien déranger, on a cassé les extrémités de la pointe avec une pince en cuivre; l'air est rentré et l'on a fait une nouvelle série de mesures. Les déviations étaient faibles, mais lès mesures peuvent se faire à froid à -pjj de division près pour les petites déviations. Enfin le poids de l'air, 0^,0126, se calcule d'après le volnme io''™\26 et la variation de pression -5o""".
11 est impossible de se servir des constantes du champ avec une ampoule aussi grosse, mais on peut faire une série avec l'ampoule remplie d'eau; on a une valeur relati\e de l'air par rapport à l'eau et l'on calcule la valeur absolue en admettant pour l'eau — I o" R = o , 'jy. On trouve ainsi pour l'air à 24" : i o^ R04 = 26 , 6. Par la formule donnée plus haut, on trouve pour la même température 26.3. La vérification est aussi satisfaisante que possible, meilleure même que celle que l'on pouvait prévoir, d'après la précision probable des expériences. On peut considérer cette expérience comme une confirmation de ce fait que 1 intluence de l'azote est insensible.
( ' ) En admeltanl 22, >o pour loo d'oxygène en poids dans la composiLion de l'air (Leduc, Journal de Physique, 1890, p. aSi).
28o (OUVRES DE P. CURIE.
Si Ton sii|)pt)se que l'azote a un coeftieient d'aimantation spécifique de l'ordre de grandeur de la plupart des autres corps diamagnétiques, de l'ordre de grandeur de celui de l'eau par exemple, il en résulterait qu'à 20" le coefficient d'aimantation de l'air serait environ de 2 pour 100 plus faible que (;eiui calculé en tenant compte seulement de l'oxygène. Vers 4o<J" l'influence serait de 4 pour 100 environ, etc., c'est-à-dire qu'il est probable que la formule donne des résultats d'autant plus inexacts que la température est plus élevée.
Il est nécessaire de connaître le coefficient d'aimantation de l'air à diverses températures pour pouvoir corriger les mesures magnétiques faites dans l'air. Heureusement il n'est pas nécessaire de connaître le coefficient avec une grande précision pour cet usage.
C'est le coefficient d'aimantation en volume .r dont on a besoin.
11 est donné, en tenant compte seulement de l'oxygène, par la
formule
Le coefficient d'aimantation en volume de l'air varie en raison inverse du carré de la température absolue si l'on néglige l'influence de l'azote; à 20" on a lo^^^o = o, 0822. Sur l'eau de coefficient spécifique io*'K = o,'j9 et de densité i, la correction due à la présence de l'air est de 4 pour 100. Pour un corps de
densité «, fa correction est -,
A 3oo° on a io*''.r3oo^ 0,0084, la correction devient négligeable pour la plupart des corps. Ainsi, aux températures élevées, les valeurs de x données par la formule deviennent moins certaines; mais la correction due à l'air devient négligeable (').
SELS MAGNETIQUES.
Expériences de MM. Wiedemann et Plessner {-). —
{') J'ai admis arbitrairement que, dans un four ouvert par en bas et porté à une température élevée, la composition de l'air ne cliangt' pas.
(-) WiKDEMANN, Pogg. Anii., t. C\.\.VI, i865, p. 1.— PLiissNER, ]Vied. Ann., t. \X\I\, 1890, p. 336.
M. Wiedemann a découvert que le coelficient d'aimantation de tous Jes sels magnétiques dissous diminue quand la température augmente; que le coeificient de variation du coefficient d'aimantation est le même pour tous les sels; que ce coelHcient de variation est en Naleur absolue voisin du coeificient de dilatation des gaz. Les expériences plus récentes de M. Plessner ont confirmé ces résultats.
M. Wiedemann représente le coefficient d'aimantation Kf à t° dans le voisinage de la température ambiante par une formule linéaire de la forme
(r) Kt=Ko{i — oLt).
a:=o,oo325, d'après M. Wiedemann, pour des températures comprises entre i 5" et 80".
a^ (»,oo355, d'après M. Plessner, pour des températures comprises entre 1 5" et 60".
M. VViedeuiann a trouvé la même valeur de a pour des solutions de sulfate de protoxyde de fer, des chlorures ferreux et ferrique, de sulfate de nickel, d'azotate de cobalt, de ferricyanure de potassium. M. Plessner a trouvé une même valeur pour a pour les solutions de perchlorure de fer, de sulfate de manganèse, de sulfate de nickel, d'azotate de cobalt.
Les résultats de MM. Wiedemann et Plessner montrent que la loi de variation du coefficient d'aimantation est une fonction de la température seule, où n'entre aucun coefficient propre à la substance que l'on considère. Si, de plus, l'on admet que le fait que le coefficient de variation est voisin du coefficient de dilatation des gaz n'est pas dû au hasard et est au contraire l'expression d'une loi naturelle, on en conclut que ce fait doit se reproduire si l'on prend comme point de départ toute autre température que la température de la glace fondante. Le coefficient de dilatation des gaz est du reste, pour chaque température prise comme point de départ, l'inverse de la température absolue T; on a
I dKt I
K't ir ^ "" ^ ~ Y'
si ceci est vrai à toute température, on en déduit
A (2j Ki=;pi
282 CœiVRES DE P. CURIE.
Al étant une constante qui dépend de la nature du sel. Le coefficient d'aimantation doit varier en raison inverse de la température absolue, c'est-à-dire suivant la même loi que celle que nous avons constatée pour l'oxygène. C'est la conséquence logique des découvertes de M. Wiedemann, si le voisinage de la valeur de a et de la valeur du coefficient de dilatation des gaz n'est pas une coïncidence purement fortuite.
Nous allons discuter de plus près les expériences de MM. Wiedemann et Plessner, pour voir si elles s'accordent avec la formule ci-dessus. On remarque tout d'abord que les valeurs trouvées
pour a sont plus faibles que o,oo36-= — -, ce qui doit être
d'après la formule (2). Ces coefficients sont même trop forts pour la loi inverse de la température absolue.
Pour les limites de température dans lesquelles ont eu lieu les expériences, cette loi indiquerait un coefficient a voisin de o,oo3o.
Nous reproduisons ici, Tableau II, une des séries d'expériences de M. Wiedemann relative au sulfate de protoxyde de fer en solution dans l'eau : la première colonne indique la température t, la deuxième les coefficients d'aimantation, exprimés à laide d'une unité entièrement arbitraire ; la troisième colonne donne les températures absolues, et la quatrième le produit RT, qui devrait être constant, si la loi inverse de la température absolue était exactement vérifiée.
Tableau H.
t. K. T. KTio \