‹ Propriétés magnétiques des corps à diverses températuresChapitre 10 sur 37 · sms. 0,800 17 corses vos · texte numérisé non relu

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La valeur de K'’ est indépendante de [a température.

L’ampoule est ensuite cassée et le phosphore blanc est épuisé par le sulfnre de carbone. On a trouvé que 0,68 du poids primitif du phosphore blanc s'était transformé en phosphore rouge.

Désignons par K, le coefficient d'aimantation du phosphore rouge, on a, entre 20° et 75°,

d’où, pour le phosphore rouge, — 106K — 0,73.

Ce nombre est plus faible que celui de 0,92 trouvé pour le phosphore blanc. La différence est de 20 pour 100. Malheureusement, on a dû briser en miettes l’ampoule pour en détacher le phosphore rouge. Il à fallu faire la correction avec une autre ampoule à peu près pareille à la première, mais non identique. Il en résulte une certaine incertitude pour les valeurs numériques des coefficients d'aimantation des deux variétés de phosphore. Enfin, il convient de faire quelques réserves lorsque des nombres sont donnés par une expérience unique, surtout quand cette expérience a été longue et compliquée. Nous pensons cependant pouvoir affirmer que le coefficient d’aimantation du phosphore rouge est plus faible que celui du phosphore blanc, et que les deux coeflicients ne varient ni l’un ni l’autre avec la température.

ANTIMOINE. — L'antimoine pur du commerce contient des quantités très notables de fer. On a employé, pour ces mesures, un échantillon d’antimoine préparé par voice électrolytique (en solution chlorhydrique). On sait que l’antimoine se dépose de cette façon dans un état allotropique particulier; en le chauffant, on le ramène à Ja variété ordiuaire. Voici les résultats obtenus

se succédant dans l’ordre dans lequel les expériences ont

été faites :

Température ambiante ....... . 48 0,683 240 0,676 255 o,6gt Température ambiante ........ 18 0,850 Appareil réglé à nouveau :

Température ambiante ........ 418 0,865 270 0,721 432 0,583 540 0,468 Température ambiante ...... 19 0,936 580 l’ampoule éclate.

On voit facilement qu’une double cause de variation entre en jeu. L'antimoine se transforme, éprouve un changement dans sa constitution, puisque, après échauffement, la valeur du coefficient mesuré à la température ambiante a augmenté et passé ainsi successivement de 0,683 à 0,850 et à 0,936. D'autre part, le coefficient d’aimantation diminue fortement quand la température s'élève; à 540°, par exemple, le coefficient d’aimantation est presque deux fois plus faible qu’à la température ambiante.

Un accident a mis fin aux expériences. L'étude de ce corps serail à reprendre et donnerait à coup sûr des résultats intéressants.

Bismurta.— Le bismuth pur du commerce,en baguettes, dont les baguettes ont été grattées avec soin à la surface avec un morceau de verre, ne semble contenir que des traces de fer. Nous avons d’abord fait des mesures avec du bismuth de cette provenance. Quatre échantillons nous ont donné, à 20° pour (— K 106), les valeurs suivantes :

1,30, 1,04, 1,29, 1,22, avec une moyenne de 1,20 ou de 1,25 en éliminant la valeur 1 ,04.

Nous nous sommes servi ensuite de bismuth obtenu par voie électrolytique, qui nous a donné les valeurs suivantes pour quatre échantillons : 1,38, 1,351, 1,36, 1,34 avec une moyenne de 1,358.

La valeur plus forte pour les échantillons obtenus par voie électrolytique ne peut être attribuée à un état allotropique particulier du métal, car, après fusion, le coefficient d’aimantation de ces échantillons n’avait pas changé. La valeur plus forte doit donc vraisemblablement être attribuée à une pureté plus grande du corps.

Nous adopterons, pour coefficient d’aimantation K, la valeur — 105K — 1,35;

la mesure sur le deuxième échantillon du bismuth électrolytique ayant été particulièrement bien soignée et cette valeur s’écartant peu de la moyenne.

M. Ettinghaüsen (!) a trouvé pour le bismuth

Lorsque l’on augmente la température, le coefficient d’aimantation du bismuth diminue en valeur absolue et la loi de variation est linéaire, si bien que, de la température ambiante à la température de fusion, entre 20° et 273°, on peut représenter la valeur K, du coefficient d’aimantation à {° par une formule de la forme

Deux échantillons de bismuth du commerce ont donné pour à la valeur 0,00 105.

Cinq échantillons de bismuth électrolytique ont donné

(*) Wiedm. Ann.; 1881 ct 1888.

pour « les valeurs : 0,001178, 0,001150, 0,001190, 0,001110, 0,001144, dont la moyenne est 0,001154. Cette valeur est plus forte que celle trouvée pour les échantillons du commerce; différence 10 pour 100 environ. Nous adopterons pour «& la valeur 0,00115. On a alors, entre 20° et 273°,

Voici, par exemple, pour une série d'expériences, les valeurs trouvées :

K,—K, €. — 10°K,. K, (4— 20)" CT PRPEEEEEEE consssosess 1,355 83..................... 1,258 0,001136 137... sssssoosonssse 1,109 0,00 1196 200.......... soso. 1,086 0,00 1102 256..................:.: 0,989 0,001144

La dernière colonne donne les valeurs de a calculées en combinant la mesure relative à chaque température avec celle relative à la température de 20°. On voit par ce Tableau et à l'inspection des points marqués sur la fig. 5 que l’on a une loi de variation linéaire. Du moins, on peut dire que les expériences ne sont pas assez précises pour indiquer pour K — f(t) une courbure dans un sens ou dans l’autre. Il convient encore de remarquer que la température n’est connue qu’à quelques degrés près, que les erreurs relatives sur K sont de l’ordre de grandeur de 505 €t donnent des erreurs relatives bien plus fortes pour a.

À la température de fusion (293°) le coeficient d’aimantation du bismuth solide est (—10%K:;3) — 0,957; c'est-à-dire que ce coefficient est alors les = de ce qu'il était à 20°. Par fusion du bismuth le cocfficient d’aimantation devient brusquement 25 fois plus faible.

- Le bismuth fondu est, parmi les corps diamagnétiques

étudiés, celui qui a le plus faible coefficient d’aimantation spécifique. Ce coefficient d’aimantation du bismuth fondu reste invariable pour des températures comprises entre 273° et 4o3°. Nous avons trouvé pour (— 10%K) les valeurs suivantes pour trois échantillons de bismuth pur du commerce, à l’état de fusion, 0,040, 0,035, 0,030, dont la moyenne est 0,035. Pour trois échantillons de bismuth électrolytique à l’état de fusion, nous avons trouvé 0,037, 0,038, 0,042 (le dernier nombre se rapporte à une détermination peu précise avec une quantité de matière trop faible); nous adopterons pour le coefficient d’aimantation du bismuth fondu entre 293° et 400°

État particulier du bismuth au moment de la fusion. — Nous nous sommes appliqués, dans certaines séries d’expériences, à faire des déterininations extrêmement rapprochées de la température de transformation magnétique (voir fig. 5). Nous avons vu ainsi que la chute des valeurs de K est parfaitement brusque à 273° ou tout au moins qu’elle se fait complètement dans un intervalle de température inférieur à 2°. Nous avons constaté aussi que la variation se fait à la même température par échaulfement ou refroidissement.

Nous nous sommes aussi assuré que ce phénomène brusque de variation du coefficient d’aimantation correspond exactement au phénomène brusque de la fusion. C’est du moins la conclusion que nous croyons pouvoir tirer d'expériences assez curieuses, el qui semblent à première vue conduire à une conséquence précisément opposée à celle-là. Voici ce dont il s’agit: Le bismuth est placé en petits fragments de quelques millimètres de côté dans une ampoule où l’on fait le vide. On chauffe ensuite dans l'appareil pour l'étude des phénomènes magnétiques et l’on fait croître avec précaution la température jusqu’au-

dessus de celle de transformation magnétique, en ayant soin de dépasser à peine cette température. Lorsque la transformation magnétique est complète, c’est-à-dire lorsque le coefficient d'aimantation ne varie plus et a atteint la valeur correspondant au bismuth liquide, on laisse l'appareil se refroidir. On est alors fort étonné de

setrouver les morceaux de bismuth intacts, leur aspect extérieur ne diffère en rien de ee qu’il était avant Îa chauffe et ils sont disposés les uns sur les antres sans qu'un effondrement se soit produit. [Il semble, d’après cela, que le bismuth n’a pas fondu, bien que sa transformation magnétique se soit produite; mais en examinant chaque petit fragment on trouve que la structure interne est complètement modifiée. Si on a employé, par exemple, des fragments de baguettes de bismuth de conunerce constituées par des cristaux rayonnants à partir de l’axe de

chaque baguette, on trouve après chauffe des clivages parallèles entre eux dans chaque morceau, au lieu de la structure rayonnée. Si l’on a fait usage de petits morceaux de bismuth déposés par électrolyse, dont la structure interne est grenue, on retrouve après chauffe dans chaque morceau les grands clivages parallèles du bismuth fondu.

Il est vraisemblable, d'après les faits qui précèdent, que Ja fusion du bismuth s’est produite réellement, quand on a chauffé au delà de la température de transformation magnétique, mais que les morceaux ont gardé leur forme. Doit-on admettre que la viscosité du bismuth liquide est très grande, lorsque la température est voisine de celle de la fusion ? Faut-il penser que la couche presque imperceptible d’oxyde qui recouvre la surface joue un rôle et se comporte comme une croûte solide à la surface? Je ne sais quelle explication il convient de donner à ce phénomène,

Voici encore quelques essais faits dans le but d’avoir quelques renseignements complémentaires sur cette question. On ehauffe dans un bain de glycérine du bismuth baignant dans la gfycérine ou placé dans des ampoules. Un thermomètre à mercure indique 266° pour la température normale de fusion (‘). On amène le bismuth à quelques degrés au-dessus de la température de fusion. 1l semble d’abord ne pas fondre lorsqu'il est en petits fragments; mais à la longue les arêtes des morceaux s’arrondissent, les faces se plissent et finissent par s'effondrer ; les morceaux mettent plus de trois quarts d’heure à se réunir complètement, si la température ne dépasse pas de 1° celle de fusiou. En remuant le bismuth dans la glycérine avec un fil de platine on réunit tous les morceaux

(*) La valeur 2-3° indiquée par le couple au moment de la fusion du bismuth dans l'appareil aux mesures maguétiques est probablement un peu trop élevée.

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assez rapidement. L'expérience est moins concluante que dans l'appareil magnétique, parce que l’on ne sait pas exactement le moment où l'on peut être certain que chaque morceau a atteint la température de fusion.

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