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bure de toute cette surface change, ainsi que la différence de niveau.

En general , le caractère le plus frappant de ces phénomènes, c’est la liaison constante qui existe entre l’élévation ou l’abaissement de la colonne fluide , et la forme concave ou convexe à l'extérieur ,par laquelle elle se trouve terminée. C’est, aussi dans ce rapprochement que l’on trouve le secret du phénomène , comme M. Laplace l’a fait voir.

Lorsqu’un liquide en repos prend naturellement une surface horizontale , on doit concevoir que ce liquide exerce sur lui-même une action propre , indépendante de la pesanteur terrestre , action qui tend à faire entrer les molécules de la surface dans l’intérieur du fluide , et qui produirait réellement cet effet , sans la résistance qui résulte de l’impénétrabilité. Maintenant si , par une cause quelconque , cette surface devient concave ou convexe , comme cela a lieu dans les tubes capillaires, le calcul montre que l’attraction propre du fluide sur ^ lui-même , est différente de ce qu’elle était dans l’état plan ; elle est plus forte si la surface devient convexe à l’extérieur • plus faible si elle devient concave. Le premier cas est celui du mercure qui s’abaisse dans des tubes de verre, le second convient à l’eau qui s’y élève. Pour une colonne circulaire contenue dans un tube très-fin , la variation de la force attractive est presque exactement réciproque au diamètre intérieur du tube j et son expression analytique se réduit juste à moitié , si le tube se change en deux plans parallèles dont l’intervalle soit le même que son diamètre intérieur.

En partant de ces données mathématiques, rien n’est plus facile que d’expliquer la raison physique qui détermine l’élévation ou l’abaissement des liquides dans les tubes capillaires. En effet, commençant par le premier cas , qui suppose un ménisque concave ,fîg. 71. , imaginons un canal infiniment étroit et de figure quelconque , qui , partant du point le plus bas S du ménisque , traverse le tube et se replie par-dessous , de manière à venir se terminer en H à la surface libre du fluide. Pour que celui-ci soit en équi-

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libre , il faut qu’il y ait équilibre dans le petit canal. Or, ce dernier est pressé à ses deux orifices S et H par deux forces inégales ; l’une , en H , est l’action d’un corps ter» miné par une surface plane; l’autre en S, dans l’intérieur du tube capillaire , est celle du même corps terminé par une surface concave : cette dernière est par conséquent plus faible. Il est donc impossible que l’équilibre subsiste dans cet état , et il faut nécessairement , pour qu’il ait lieu , que le liquide s’élève dans le tube capillaire , jusqu’à ce que le poids de la petite colonne soulevée compense ce qui manque à l’action attractive par l’effet de la concavité de la surface. La différence de ces actions est en raison inverse du diamètre du tube ; la hauteur de la petite colonne suivra donc aussi le même rapport, ce qui est conforme à l’observation.

Si l’extrémité de la colonne liquide était convexe au lieu d’être concave , les résultats seraient contraires. Dans ce cas , l’action qu’elle exercerait sur sa propre surface , serait plus forte que celle du plan, toujours dans le rapport inverse du diamètre du tube. Par conséquent , si l’on suppose qu’un liquide affecte cette forme dans un tube capillaire, en reprenant tous les raisonnement que nous venons de faire , avec cette seule modification , on verrait que le petit canal curviligne est encore pressé à ses deux orifices d’une manière inégale , plus fortement du côté de la surface convexe , que du côté de la surface horizontale. D’où il suit que, pour l’équilibre, le fluide devra s’abaisser dans le tube où Faction est la plus forte , afin que cette dépression produise une différence de niveau qui puisse compenser la faiblesse de la force opposée. L’abaissement du fluide sera donc comme la différence des deux forces, c’est-à-dire, réciproque au diamètre du tube, c’est ce qui arrive , en effet , lorsque le fluide ne peut pas mouiller le tube et s’attacher à ses parois.

Le caractère distinctif de cette théorie , c’est de faire tout dépendre de la forme de la surface. La nature du corps solide et celle du fluide ne font que déterminer la direction des premiers élcmens , de ceux où le fluide touche

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le corps solide 3 car c’est là seulement que s’exerce sensiblement leur mutuelle affinité. Ces directions une fois données , sont toujours les memes pour le meme fluide et pour

la meme matière solide , quelle que soit la figure des corps

qui en sont faits , par exemple , pour des tubes et pour des plans 3 mais au-dèlà de ces premiers éiéiuens , et liors de la sphère d’activité sensible du corps solide , la direction des autres élémens et la forme de la surface sont uniquement déterminées par l’action du fluide sur lui-même.

Toutes les causes qui , en agissant sur la surface intérieure du tube , peuvent changer la direction des premiers élémens, doivent donc aussi changer la courbure de la surface liquide , et par suite l’élévation du fluide. Ceci explique l’abaissement de l’eau dans les tubes enduits de graisse à l’intérieur , l’élévation du mercure dans les tubes secs , et son abaissement dans les tubes humides. Le frottement peut aussi produire des effets analogues , et M. Laplace en cite des exemples : ces effets se conçoivent très-bien d’après sa théorie 3 et , au lieu d’être irréguliers et bizarres comme ils paraissent d’abord , ils sont au contraire assujettis à des lois certaines , et peuvent se prévoir exactement.

Cette théorie explique également , et avec la même simplicité , tous les autres phénomènes capillaires sans exception. Ainsi l’ascension de l’eau dans des cylindres concentriques, ou dans les tubes coniques, ou entre des plans, la courbure qu’elle affecte lorsqu’elle adhère à un plan de verre , la forme sphérique que prennent naturellement les gouttes de liquides , la marche d’une goutte de fluide entre deux glaces peu inclinées , la force qui pousse les uns vers les autres les corps fiottans sur la surface des liquides , l’adhésion des disques plans avec cette même surface , adhésion quelquefois si forte , qu’il faut un poids trèsnotabîe pour les détacher, etc. 3 tous ces effets si variés se déduisent de la même formule, non d’une manière vague et conjecturale, mais calculés avec leurs valeurs numériques, et ils acquièrent ainsi des rapports qu’on n’y soupçonnait pas. On peut voir dans le Traité général l’expositiçn éten-

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due de ces résultats. On y trouvera aussi le détail des procédés extrêmement précis , par lesquels M. Gay-Lussac est parvenu à mesurer toutes les particularités des phénomènes, et à offrir ainsi à la théorie analytique tous les élémens possibles de vérification.

Cette force attractive , sensible seulement à de petites distances , et d’où dérivent les phénomènes capillaires , est la véritable source des affinités chimiques. Seulement, dans les phénomènes capillaires , elle ne se rnontre point dans toute son étendue; elle n’y paraît que par ses différences , et en raison des variations que produit sur elle la différente courbure des surfaces par lesquelles les corps sont terminés ; au lieu que dans les affinités chimiques , c’est l’attraction propre, et en quelque sorte individuelle des molécules , qui agit pleinement avec toute son énergie. Les phénomènes capillaires peuvent donc nous donner des lumières importantes, sinon sur l’intensité absolue de cette attraction, au moins sur ses caractères. Déjà les variations qu’ils éprouvent à diverses températures paraissent indiquer que l’intensité de l’action exercée par un même système de particules matérielles , ne croît pas proportionnellement à sa condensation , mais dans un rapport moindre , ce qui est d’une grande conséquence relativement à l’action des corps sur la lumière, oh cette diminution s’observe aussi.