ID

D étant la densité de la substance.

Une discussion simple conduit aux conclusions suivantes, en supposant D = 'j,8 :

1° On peut toujours faire pour H et I les corrections indiquées parles équations (10) et (\i). Ces corrections sont exactes, mais cependant inutiles lorsque le coefficient d'aimantation est constant quel que soit H, parce que les valeurs corrigées donnent le même nombre pour K. que les valeurs primitives.

2" Si K < 0,0028, il n'y a pas d'autres corrections à faire.

3° Si K > 0,2 (on a alors sensiblement B ^ to, l'aimantation

294 œUVRES DE p. CURIE.

est dirigée suivant la longueur du fil) il faut faire en outre la correction indiquée par l'équation (4)- [Les corrections des équations (4) et (i i) sont de même signe], il peut y avoir une autre correction inconnue provenant d'un défaut de réglage de la direction du fil. Cette correction, que l'on néglige nécessairement, se produit par l'omission d'un facteur constant quels que soient K et /i, pourvu que l'on ait toujours K ;> 0,2.

4" Si 0,0028 < R <^ o,'a, on appliquera toujours les corrections de (10) et (11); mais la correction de (4) s'appliquera sous une forme atténuée; on a, au lieu de (4), la relation (i3)

. / 0,000 io4/i (i3) Ii=l/i+..^ ^

Mais il peut y avoir une autre correction inconnue provenant d'un défaut de réglage du fil; celte correction, que Ton néglige nécessairement, se traduit par l'omission d'un facteur variable en même temps que K. C'est donc dans ce dernier cas que la correction présente le plus d'incertitude si la position du fil de fer est mal réglée.

n désigne, dans ce qui précède et dans le Tableau qui suit, la différence du nombre lu au micromètre au moment où l'on fait la mesure, et du nombre lu quand l'équipage occupe sa position moyenne, n a rarement dépassé 120 divisions.

On a cherché à déterminer expérimentalement le facteur de correction pour I. Pour cela on a opéré avec un fil de fer et des champs assez forts pour que de petites différences d'évaluation pour H ne modifient pas I, et l'on a déterminé pour chaque état du champ les valeurs des déviations, lorsqu'on déplace le point de départ sur l'échelle du micromètre.

Voici quelques nombres du Tableau de corrections pour I :

o est le facteur de correction total calculé d'après les formules (4) et (11). Dans le cas 3" où la correction est complète, o' est le même facteur de correction déterminé expérimentalement. n. cp. tp'.

80 I^Ol? ' )0'24

i4o ijOjo 1,042

On voit que le facteur déterminé par expérience est plus grand (jue celui donné par le calcul. Comme ces expériences sont un peu incertaines, on a pris la moyenne des valeurs de cp et cp' pour faire les corrections (').

Champ démagnétisant dû à l' aimantation. — On peut ;imincir les extrémités du fil en le frottant avec du papier de verre et essayer de lui donner grossièrement la forme d'un ellipsoïde. Soient H le champ extérieur et H' le champ magnétisant efficace 11'=:: H — XID; I étant l'intensité spécifique d'aimantation, D la densité du fer, X un facteur qui, si le fil est d'une grande longueur a, par rapport à son diamètre 6, peut être calculé par la formule {^)

X=4:r(^y(log.^-.).

Je ne me suis rendu compte qu'après avoir fait les expériences qu'il était nécessaire, pour pouvoir appliquer cette formule, que la forme de l'ellipsoïde fût parfaitement réalisée. J'ai dû en conséquence rejeter des séries d'expériences pour lesquelles la correction était importante. Dans les cas où la correction était très petite, je l'ai faite en me servant de cette formule. Dans le cas où la forme du fil se rapproche beaucoup de celle du cylindre, le facteur À, calculé ainsi comme pour un ellipsoïde, m'a semblé beaucoup trop fort, lorsque l'on suppose que le rapport du grand axe au petit axe est égal au rapport de la longueur au diamètre du cylindre.

Expériences avec i i fil de fer doux de o'"'',oo2 de diamètre (') {^échantillon A). — Le fil a été assez mal recuit. On l'a chauffé alors qu'il était tendu légèrement dans un tube capillaire

(') Peut-être eùt-il mieux valu prendre simplement pour les corrections les données de l'expérience. (Les calculs qui précèdent auraient toutefois été nécessaires pour se rendre compte de la fraction de la correction totale à appliqiAer dans les divers cas.) Si la correction avait été un peu plus forte, les courbes I = /( H ) {fig. 9) continueraient à s'élever un tant soit peu pour les champs forts aux basses températures, au lieu d'être absolument horizontales.

(-) EwiNG, Magnetic induction in iron; Londres, 1892.

(') M. Gaiffe a bien voulu tréfiler spécialement pour moi ce fil dans les filières en diamant dont il se sert pour les fils en platine.

•A96 (KUVRES DE P. CURIE.

en verre où l'on avait fait le vide. Le morceau qui a servi dans ces expériences a i'^'",3'- de long et o*^™, 002 10 de diamètre. Le diamètre a été mesuré à l'aide d un microscope muni d'un micromètre oculaire qui avait élé comparé préalablement à un micromètre étalon placé sous l'objectif. Le rapport de la longueur au diamètre étant égal à 653, il n'y avait pas de correction à faire provenant du champ déuiagnétisant dû à l'aimantation.

La masse 37,03 X io~^ grammes est déduite du volume et de la densité supposée égale à 7,8. Le fd est monté dans un tube capillaire de verre complètement fermé.

On a fait avec cet échantillon des mesures à la température ambiante (à 26"), puis à 222°, à 4 18", à 563", et ensuite de nouveau à 26". Après chaufl'e, on a obtenu une valeur plus faible à froid ; je ne sais s'il faut attribuer cela à un défaut de recuit. Les expériences sur cet échantillon ne présentent pas un bien grand intérêt, parce qu'il n'a pas été possible de chauffer au delà de 563". On ne sait, en effet, comment abriter une masse aussi petite sans danger d'altération aux températures élevées.

Les courbes olitenues sur cet échantillon A j)résentent cette particularité intéressante que l'intensité d'aimantation croît plus brusquement |)Our les champs faibles qu'avec l'échantillon B étudié plus loin (') (Tableau V).

On a d'abord inscrit, pour chaque série, le résultat des expériences faites pendant la période croissante du champ; puis, audessous du trait horizontal, les résultats relatifs à la période décroissante du champ.

(') Un autre échantillon du même fîl, étudié dans les mêmes limites de température, a donné des résultats tout à fait analogues, que nous croyons inutile de reproduire ici.

Tableau V.

Après chauffe.

iii(?)

Expériences faites avec un fil de fer doux de o''™,oi4 de diamètre (échantillon B). — C'est avec cet échantillon que nous avons olîtenu les résultats les plus complets pour les températures inférieures à celles de transformation magnétique. Le fil a o'"",8^ de longueur et une masse de o°,ooio. On s'est servi de fil de fer doux du commerce; sa teneur en carbone est très faible (o,44 pour 100). 11 ne renferme pas de carbone à l'état graphitoïde ; il ne contient pas non plus de soufre, de phosphore ni d'arsenic.

Le fil a d'abord été chauffé pendant une journée à une température élevée (1200" environ). Il était chautlé dans un creuset en porcelaine émaillée, au milieu d'une masse de fer porphyrisé qui le préservait de l'oxydation. Le fil fut ensuite placé dans l'intérieur d'un tube de platine dont les extrémités furent fermées par soudure autogène. C'est ce tube contenant le fil qui a servi dans les mesures. A. la fin des expériences, le fil de fer a été retrouvé en bon état, peut-être légèrement ])laliné à la surface.

Le rapport de la longueur au diamètre est égal à 62 et le champ démagnétisant dû à l'aimantation est encore généralement assez petit ('). On peut, sans grande erreur, déterminer la courbe I :^y(H) pour la température ambiante, et cependant la masse est encore assez notable pour que l'on puisse (en prenant les fils de torsion de plus en plus fins) étudier les propriétés magnétiques jusqu'à '^80°.

Ci-joint le Tableau des résultats (Tableau VI el Jig. 9), toutes corrections faites.

Les séries sont numérotées dans l'ordre successif des expériences. Dans chaque série, les nombres après le trait horizontal se rapportent à la période décroissante du champ. On est revenu fréquemment à la température ambiante et les résultats obtenus ne se sont pas modifiés sensiblement pendant le cours des expériences. On a fait aussi deux séries concordantes à 688°. Après la série (2), on a élevé la température jusqu'à 770"; on voit que la série (3), faite ensuite à 22", est en accord avec les autres séries faites à la température ambiante.

On a représenté {fig. i), entre les courbes relatives à 748" et à 752", 2, une courbe obtenue avec un fil de torsion plus fin qui permet de préciser un peu mieux la forme de la courbe pour les champs faibles dans le voisinage de la température de transformation. Seulement, nous n'avons pas indiqué de température, parce que l'appareil, ayant été démonté et remonté entre cette expé-

( ' ) La correction est importante cependant aux températures peu élevées pour les champs faibles; la valeur de ceux-ci présente donc une certaine incertitude, puisque la correction est mal connue. Pour un champ de 100 unités, la correction est de i(i unités.

rience et les premières, la température indiquée par le couple n est plus comparable à ce qu'elle était avant cette température critique. Il suffit, en effet, d'une variation de quelques degrés pour produire un changement énorme dans les propriétés magnétiques.

A partir de 760", le coefficient d'aimantation ne varie plus; I fonction de H est une droite. On a pu continuer les mesures jusqu'à 780", mais les déterminations deviennent incertaines, parce que la correction due au tube de platine qui renferme le fil devient aussi grande que la quantité à mesurer. On a, toutefois, trouvé les valeurs suivantes pour le coefficient d'aimantation spécifique K aux températures B ( ' ) :

e. Kio«.

756" 4 74oo(?)

760,5 45oo

Tableau VI.

(') Un autre échautillon du même fil B a été étudié seulement jusqu'à 43°°. Nous ne donnerons pas les résultats, qui sont en accord avec ceux fournis par le premier échantillon.

3oO œUVRES DE p. CURIE.

Tableau VI (suite).

447°- fioi". 2 1

Il(?)

i3îo

gSo

i3io

foo,7

ii(?)

H. ÏT^

3ii

I lO

3ii

3io

3io ■^,6(?) 3io 17, 2(?) 295 201

PROPRIETES MAGNETIQUES DES CORPS. 3oi

Expériences faites avec un fil de fer doux de o''"',o35 de diamètre [échantillon C). — Avec cet échantillon, de même provenance que l'échantillon B, mais de masse un peu plus forte (oS, 006-), on a cherclié à préciser autant que possible la forme de la courbe I=/(H) dans le voisinage de la température de transformation. Vers cette température, les expériences sont difficiles et se font dans des conditions particulièrement défavorables, parce que l'intensité d'aimantation varie avec la température avec une extrême rapidité. A 73^", par exemple, la température doit être maintenue constante à -pj de degré près, pendant toute une série d'expériences pour que les résultats puissent être utilisés. Un observateur, en agissant à l'aide d'un rhéostat sur le courant qui chaufle le four, s'occupe exclusivement de maintenir parfaitement constante la température, pendant qu'un second observateur fait les mesures magnétiques.

Les résultats de ces expériences sont consignés Tableau VU et figure 10.

On peut admettre qu'au-dessus de 744°? on a à peu près une droite pour la courbe I^/"(H). Les coefficients d'aimantation sont alors :

e. Kio«.

Les degrés et dixièmes de degré indiqués ont seulement de l'intérêt pour définir les différences de température dans des expériences successives faites avec un même échantillon et sans déranger la position relative du couple et du corps. Mais les températures indiquées ne sont comparables entre elles qu'à i 5° près, pour des expériences faites avec des échantillons différents tels que B et C par exemple.

lOI

Tableau

ii3

lot

io3

Expériences faites au-dessus de la température de transformation [échantillons D, E, F, G). — Aux températures supérieures à 770", le champ démagnétisant dii à l'aimantation est insensible quelle que soit la forme du corps. On peut alors prendre des masses de fer beaucoup plus considérables, ce qui est du reste nécessaire parce que l'aimantation devient de plus en plus petite. D'autre part, à partir de 760", et jusqu'à i375", on obtient des droites pour la courbe I == /(H). Il nous suffit donc de donner les valeurs de K pour chaque température.

Aux températures supérieures à 1100°, il devient difficile de mener les expériences à bonne fin. A ces températures élevées, l'émail du four est fondu, la porcelaine est ramollie et la tige de l'ampoule a tendance à fléchir; le moindre contact accidentel entre l'ampoule et les parois du four amène une adhérence et il faut démonter tout l'appareil; enfin, les forces que l'on évalue sont de l'ordre de grandeur des j^ de milligramme.

PROPRIÉTÉS MAGNÉTIQLES DES CORPS. 3o3

Les échantillons (D, E, F, G) sont de même provenance. Ils ont été taillés dans une tig^e de fer doux du commerce très pur contenant o,o4 pour loo de carl)one et qui ne paraissait pas renfermer en quantité sensible d'autres corps étrangers.

Les échantillons D, E, G ont été chauffés dans un creuset vers i30o'^ avant d'être montés dans l'appareil (comme pour le fer de l'échantillon B).

L' échantillon D avait encore une forme allongée dans le sens du champ (longueur o'"",55, diamètre o''°\io environ, masse o^, o324). 11 était monté dans un tube de platine et protégé autant que possible contre la cémentation par une faible couche de mag^nésie calcinée. On a pu opérer entre -60" et 924°. Les résultats sont consignés Tableau VIIL

L'échantillon E avait une masse déjà beaucoup plus forte

/, fer placé dans l'ampoule. — p, poussière de porcelaine. — T, tube de porcelaine soudé à l'ampoule. — /, tige de porcelaine qui soutient l'ampoule dans le four.

(o°,44). Il avait la forme d'un petit cylindre de i'''",2 de long sur o''",27 de diamètre. Il était enfermé dans un tube de platine dont il touchait les parois.

Enfin, avant de j^rocéder aux expériences, on a chauffé plusieurs

3o4 œUVRKS DE P. CURIE.

heures le fer dans sa gaine de platine vers looo" ou i loo". Cette manière de procéder est défectueuse; examinant le fer après les mesures, on l'a trouvé blanc et brillant à la surface et imprégné de platine intérieurement par cémentation.

Le tube de platine était aussi imprégné de fer et devenu assez fortement magnétique (le platine avait gagné 0^,028 perdus par le fer). Les résultats sont consignés l'ableau IX et figure i3, courbe 4, points o. Les résultats sont intéressants au point de vue des modifications dans les propriétés du fer apportées par l'introduction du platine.

L'éclianlillon F (masse oS,35i) était monté dans un tube de platine, mais séparé du métal par unje faible couche de magnésie calcinée. On a pu opérer entre ^SS" et 1365"; après l'opération, le fer n'avait rien perdu de son poids. Les résultats sont consignés Tableau X et figure i3, courbe 3, points ..

L'échantillon G avait une masse beaucoup plus forte (2^,o3), il était monté dans une ampoule de porcelaine émaillée {^fig. 8) fermée au chalumeau oxhydrique.

Après l'opération, le fer avait perdu o^,o44î soit environ 2 pour loo de son poids qui, réagissant sur la porcelaine, s'était transformé en silicate. Les résultats sont relatifs à des temjiératures comprises entre 101 5" et i35j". Ils sont consignés Tableau XI ei Jjg. i3, points 6 marqués X.

PROPRIÉTÉS MAGNÉTIQUES DES CORPS. 3o5

Tableau IX.

Échantillon E.