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D'AIMANTATION D'UN CORPS MAGNÉTIQUE SOUS L'INFLUENCE DE LA TEMPÉRATURE ET DE L'INTENSITÉ DU CHAMP, ET LA MANIÈRE DONT AUGMENTE LA DENSITÉ D'UN FLUIDE SOUS L’IN- FLUENCE DE LA TEMPÉRATURE ET DE LA PRESSION. — Î] y a des analogies entre la fonction f (1,H,T)— o relative à un corps magnétique et la fonction f (D,p,T) = o relative à un fluide. L’intensité d'aimantation I correspond à la densité D), l'intensité du champ H correspond à la pression p, la température absolue T joue le même rôle dans les deux cas. Pour un corps faiblement magnétique ou un corps ferromagnétique à une température suffisamment élevée au-dessus de celle de transformation, on a Ja relation
où À est une constante. De même pour un fluide suffisamment éloigné de sa température de liquéfaction, on a
la relation
—1P D=ps
où & est une constante. La loi de la constance du coefficient d’aimantation, quand le champ varie, et la loi inverse de la température absolue pour le coefficient d’aimantation sont les lois qui correspondent aux lois de Mariotte et de Gay-Lussac.
La manière dont varie l'intensité d’aimantation en fonction de la température dans le voisinage de la température de transformation, le champ restant constant, rappelle la façon dont varie la densité d'un fluide en fonction de la température dans le voisinage de la température critique (la pression restant constante). L’analogie a Jieu entre les courbes [ — (T'), que nous avons obtenues, et les courbes D —+w(T) correspondant aux pressions un peu supérieures aux pressions critiques. La fig. 14, con-
tif P. CURIE.
struite avec les données déterminées par M. Amagat sur l'acide carbonique, et la fig. 15, construite d'après mes expériences sur le fer, permettent de saisir cette analogie.
Fig. 14.
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Les courbes de la fig. 14 donnent, d'après les expériences de M. Amagat, les densités par rapport à l’eau de l'acide carbonique en fonction de la température (entre o° et 258°); chaque courbe correspond à une pression différente indiquée en atmosphères sur la figure. La courbe de liquéfaction est tracée en pointillé. Les courbes ( fg. 15) représentent la relation entre les intensités d'aimantation et la température pour le fer (entre 730° et 780°) pour des champs de 5o, 100, 300, 1000, 1300 unité
Les courbes 1= f(£), relatives aux phénomènes magnétiques du fer pour des champs de 50 à 1300 unités, sont analogues entre
740° et 780° aux courbes D=f(t) relatives à la densité de l'acide carbonique entre o° et 258° pour des pressions voisines de 75" à 200%.
Lorsque la température s'abaisse, le faisceau des courbes 1= f(&) pour le fer se resserre de 750° à 740°, puis, aux températures inférieures à 740°, le faisceau tend à s'épanouir. En général,
Fig. 1.
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pour les fluides, dans les limites de température utilisées jusqu'ici, le faisceau des courbes D = f(t) se resserre constamment quand la température s'abaisse. Cependant pour l'eau (expériences de M. Amagat), les courbes se resserrent seulement entre 200° et 45° pour s'écarter ensuite légèrement les unes des autres lorsque la température passe de 45° à o°.
La comparaison peut être utile, car elle peut suggérer quelques expériences nouvelles. La densité d'un fluide,
par exemple, augmente d'autant plus brusquement, lors d’un abaissement de température, que la pression est plus basse. Lorsque la pression est plus faible que la pression critique, la contraction est brusque et l’on a le phénomêne de la liquéfaction. De mème l'intensité d'aimantation augmente d'autant plus brusquement lors d’un abaissement de température que le champ est plus faible. On peut se demauder si l’augmentation serait brusque avec un champ suffisamment faible. On peut encore se demander s’il existe un point critique des constantes critiques pour les phénomènes magnétiques, etc.
À un point de vue plus général, on peut penser que Îles transformations magnétiques telles que celles du fer à 745°, de la magnétite à 530°, etc., sont des phénomènes nécessaires à une température déterminée chez tous les corps magnétiques, comme sont nécessaires, pour les fluides, les contractions rapides, qui finissent toujours par se produire à une certaine température pendant le refroidissement.
Enfin, au point de vue des théories moléculaires, on pourrait dire, par analogie avec les hypothèses que l'on fait sur les fluides, que l’augmentation rapide de l’intensité d'aimantation se produit quand l’inteusité d’aimantaon des particules magnétiques est assez forte pour qu'elles puissent réagir les unes sur les autres.
Cependant je ne crois pas qu'il faille exagérer l’importance d’analogies entre phénomènes aussi dissemblables. Il faut surtout ne pas se laisser aveugler par ces analogies au point de ne pas donner de l'importance aux faits caractéristiques qui sont en désaccord avec eux. Si l'on compare, par exemple, les courbes 1— Ÿ(H) avec les courbes D = %(p) à température constante, la ressemblance est douteuse (1). La courbe d’aimantation stable, par
(*) La comparaison serait plus exacte en disant qu’il y a seulement analogie entre les courbes 1: 2(T) à H constant et les courbes D = %(T) à p constant.
exemple, dont nous avons parlé plus haut, p. 89, n’a pas d'analogue chez les fluides, et cette courbe me semble avoir une grande importance puisque c’est elle qui correspond à l’état d'équilibre du magnétisme.
PoinNTs DE ‘TRANSFORMATION DU FER. — En plus du premier point de transformation magnétique normal de 745", qui a son analogue chez tous les corps ferro-magnétiques, nos expériences indiquent entre 86° et 890° une baisse très rapide et anomale des propriétés magnétiques: à 1280°, un accroissement brusque du coefficient d'aimanlation. Entre 925° et 1280°, le fer est un corps comparable aux corps faible mentmagnétiques, tels que l'oxygène ou le palladium. Ces résuliats me semblent favorables à la théorie de M. Osmoud, qui admet qu’au-dessus de 860° le fer se tronve dans un nouvel état allotropique (‘)
(fer 8).
(*) M. Arnold et M. Hadfeld admettent que c’est à un carbure particulier que sont dues les nouvelles propriétés du fer au-dessus de 860°, le fer n’étant jamais rigoureusement pur.
Vu et approuvé :
Paris, le 29 décembre 1894.
LE DoYEN DE LA FACULTÉ DES SCIENCES, G. DARBOUX.
Vu et permis d'imprimer :
Paris, le 29 décembre 1894.
LE ViceE-RECTEUR DE L’ACADÉÈMIE DE PARIS, GRÉARD.