ACTION DU MAGNÉTISME SUR LES AXES OPTIQUES

élasticités. N'est il pas yrai, demandercz-Yons, que ce corps se dirigera de manière qae l'axe minimam de TellipsolJe coïncide avec la ligne qai joint les pôlesT N'est«il pas vrai qne, si le corps peat tourner simplement autour d'an axe Tertical. il prendra la position dans laquelle la direction de la plus petite élasticité sera de préffirence aux autres en regard avec les pôles ? S'il en était ainsi» les piiénomènes que nous ayons déjà signalés dans les cristaux positib et négatifs, suspendus de telle sorte qu'ils puissent tourner autour d'une ligne perpendiculaire au plan des axes optiques, trouyeraient leur explication^ sans en excepter même le sulfate de fer. On pourrait supposer encore que les directions dans lesquelles l'élasticité surpasse une certaine yaleur seraient repoussées^ que les directions dans lesquelles l'élasticité est inférieure à cette même valeur seraient attirées. Cependant on a sooyent et soigneusement remarqué que le sulfate de fer. suspendu de manière que la ligne moyenne d'élasticité minimum fût yerticale» n'était jamais dirigé; et pourtant, on deyait s'attendre, d'après la formule, à le Toir s'orienter, puisque les deux autres axes d'élasticité sont inégaux. Tous les autres cristaux se comportèrent d'une manière tout à fait contraire à cette hypothèse, force est dès lors de l'abandonoer. <

Mais comment donc expliquer ces phénomènes? M. Plûcker ne répogneraît pas à admettre que la disposition en hélice de l'éther, dé* terminée, dans la théorie d'Ampère, par l'induction , naît plus facilement et piusénergiquement dans une ou deux directions autour des axes : ou, ce qui reyient au même, il serait porté à admettre que le cristal devenu magnétique par induction acquiert des pâtes dans la direction des axes optiques» si ce n'était que celte nouvelle manière devoir entraînerait aussi l'attraction ou la répulsion de la masse par le seul déplacement des axes. Or, cette diversité d'action ne s'observe pas.

Ne désespérons pas, néanmoins, d'arriver tôt ou tard à l'explication vraie et complète de tous ces phénomènes. Il faut, en attendant, examiner le plus grand nombre de cristaux possible, et observer avec un plus grand soin ceux qui sont plus sensibles à l'action magnétique.

L'illustre Faraday, par son admirable découverte de la rotation du plan de polarisation sous l'action de l'aimant, ouvre déjà la voie à de

1074 NATUnB INTIME Dt SnCTRB ttOLAIBS.

nouvelles intertigationsî car il réiulte de ce fait capital qoa Téther eil aflécté par Taimant, et ce qui est plus étonnant, affecté dans les seuls corps qui ne modifient pas d'une manière particulière la uatore de la lumière^ et sur lesquek l'aimant n'exerce aucune action. Partant éé cett« coBsidératloD, M* PlUcker fait appeUdes recherche» prédees, (|tti fassent discerner si le quarti, qui donne au rayon polarisé qui le traterse oo menreilieux état de polarisation roiatoire* ne serait pus iflbcté d'une manière propre et singulière par Tactiou magnétiqQe.

II. On sait que les phénomènes manifestés par les minéraux dans la lumi^e polarisée sont liés avec lenr strncture et peuvent, par conséquent^ l'Indiquer» alors que la forme extérieure aurait périt on peut arriver au même faut par le magnétisme^ sans avoir besoin de poser celte fois la restriction que les minéraux observés seront transparents. Les déterminations de structure se font mémo très faoiletièttt par ce moyen; et il en résulte que, dans la minéralogie, il fiiuAra désormais tenir compte d'un nouvel élément*

Si un corps suspendu entre les pôles d'une manière quelconque au se dirige pas toujours comme l'exigent l'aUraction magnétique ou k répulsion diamagnétique, de telle sorte que la plus longue dimension devienne axiale ou équatoriale» on peut en conclure avec cerlllude que ce corps n'est pas amorphe, et qu'il n'appartient pas au système oubique. Si le corps a un axe de cristallisation prificipaie, qui«st en même temps le seul axe optique, alora n^ême qa*oa n'aurait en sa possession qu'un fragment ioforoie» on pourra détermioeir sans peine cet axe unique par deux suspensions , de la mime manMre qu'on détermine le centré de gravité d'un corps» MarqueZ) en effet» sur le ttinéral n^atif les lignes suivant lesquelles il est coupé par les deux plans éqnatoriaux oorre^ndant m deux suspeu^iotts , la tfgiie qui partage en deux parties égales l'angle de ces deut plans est parallèle à l'axe optique : c'est ce que l'on fait très-facilement pour le ^path eatoairo et la tourmaline. la méthode est la même pour les cristaux positifs» dont l'oxyde d'étain est m cas remarquable ; H faut i;eutement substituer le plau axial au plan équatorial

Si le prisme horiftontal est suspendu autour de son aite, qu'on a fait tourner, il est dirigé par une action variable, ce qu'on reconnaît nu nombre des oscillations qu'exécute, par exemploi le sesqui^ferrocyanate de potasse» S'il se dirige tanlAt teiaiemenr^ tanlét w^mm-

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salement emnme le staorolithe, le cristal ne pourra être rapporté ni aa système tétragonal, ni aux système hexagonal. Si le cristal antoor de son axe, qu'on a fait tourner, se maintient même dans une position oblique, il sera clinorhombiqae, on clinorhomboêdrique.

Si Ton suspend un fragment de cristal à deux axes, il faudra, au lieu de Taxe unique, considérer la ligne moyenne, et si Ton sait quMl s*agît d'un cristal positif ou négatif, on trouvera le plan des éeuas ùœeSf qui se dirige axialement dans un cas, équatorialement dans l'antre ; de sorte que si Ton connatt I FaTance Tangle compris entre les axes optiques, on connaîtra les axes eux-mêmes. Pour déterminer si le cristal est positif on n^atif, il n*y a rien de plus à faire que de le suspendre d'une manière quelconque, et de le faire tourner autour d'une ligne horizontale ; car, suitant que cette ligne, en cou* serrant toujours le même sens de rotation, passera par la position axiale ou la position équatoriale, le cristal sera positif ou négatif; et il arrive que la valeur maximum de l'angle que font respeaive»ment entre elles la ligne axiale ou équatorialeavec la ligne horisontale, autour de laquelle le cristal tourne, est en même temps la valeur maximum de l'angle, que cette même ligne fait avec la bissextriee des axes.

On pourrait prévoir à ^onon comment se comporteront les cristaux jumeaux, alors même qu'il se pénètrent les uns les autres. Les cristaux de diopside présentent souvent cette particularité et ils sont par là même très-pr^res à ce genre d'expérience. La staurotide opaque et croisée est aussi très convenable.

M. Plôcker priva , par la chaleur, de son eau de cristallisation un cristal de gypse ou sulfate de chaux , et il arriva que, magnétique d'abord à cause de la direction imprimée aux axes optiques • il devint diamagnétique par suite de l'action uniquement exercée sur la masse entière. M. Pliicker examina enfin un crystal de pynite, qu'il tailla de diverses manières sans pouvoir jamais mettre en évidence les axes optiques ; il crut dès lors pouvoir conclure sans témérilé que la structure cristalline avait été détruite, d'autant plus que les cristaux de mica, qui ont la même composition chimique, se dirigeaient avec force sous rinfluence de l'aimant.

L'oxyde d'étain qui, sous forme de cristal, donnait si nettement nahsance è ces phénomènes, ne produisit plus rien h Tétat pseu-

i076 NATURE INTIME DU SPECTRE SOLAIRE.

domorphe. II n'est en effet permis de rien espérer de semblable des cristaux psendomorphes.

Le verre subitement refroidi manifeste en se dirigeant sous l'action de l'aimant sa nature de verre trempé.

M. Plûcker ne doute pas que l'action m^nétique n'indique la transposition des axes opérée dans le gypse, sous l'influence de la chaleur.

III. Pendant qu'il examinait entre les pôles de l'aimant un cristal de cyanite bleue, M. Plûcker remarqua que ce cristal, après la rupture du circuit voltaîque, conservait la position qu'il avait prise ; ce phénomène subsistait alors même que le cristal était très éloigné des pôles ; ce fait l'amena à penser que la terre suffisait à diriger le cristal. Cette conjecture se trouva pleinement prouvée et confirmée, lorsqu'il suspendit à un petit crochet le cristal attaché à un long fil de cocon. Un cristal est donc un véritable aimant, et^ ce qui est bien plus, tm aimant auquel vous pouvez assigner le point de t horizon qu'il indiquera. On peut faire, par exemple, qu'il regarde le pôle boréal géographique, comme si la déclinaison n'existait pas pour loi ; il suffit pour cela de faire tourner le cristal, autant qu'il est nécessaire, dans la petite chappe qui le porte. Lorsque l'on approchait du pôle boréal de l'aiguille cristalline, suspendue horizontalement d'une manière quelconque, le pôle austral d'un aimant cylindrique de 100 millimètres de longueur, de 9 millimètres d'épaisseur, dont l'action l'emportait sur celle de la terre, et en faisant en sorte que l'aimant cylindrique restât lui-même horizontal , l'aiguille se déplaçait, et l'angle compris entre l'axe longitudinal du cristal et l'axe du cylindre était égal à l'angle que ce même axe du cristal faisait avec la ligue méridienne magnétique.

Le cristal de cyanite avait encore ce trait de ressemblance avec l'aiguille magnétique, qu'elle avait une polarité manifeste et une seule position d'équilibre. Ce fait est en lui-même assez important pour qu'on doive en tenir compte dans la recherche de la nature de la nouvelle action magnétique.

M. Plûcker n'a pas pu encore discerner si les propriétés du cristal de cyanite étaient des propriétés natives, ou si elles lui avaient été communiquées postérieurement par l'influence d'un puissant aimant. Lorsqu'on approche le cristal de l'aimant, il manifeste sa polarité;

ACTION DO HAGNÉnSIlB SUR LES AXES OPTIQUES. i077

mais cette polarité s'inTertiteotre les pointes des p6ies, rapprochées Tone de Taatre : et il est impossible de &ire naître ainsi h polarité dont l'axe coïnciderait avec la ligne médiane des axes optiques du cristal Les antres cristaux de cyanite que M. Plûcker a examinés n'ont été que faiblement dirigés par le magnétisme terrestre, a^ant d'être approchés de l'aimant : ils paraissaient anssi dou^ de polaritéi leur énergie était accrue par l'ékctro-aimant. N*est il pas naturel de se demander si la terre, dès Torigine, ne les a pas imbus de la pro» priété magnétique? Leur polarité nVt-elle pas pour cause leur forme cristalline?

La terre dirigea le cristal de cyanite suspendu même Terticalement.

L'augite se comporta de la même manière que la cyanite.

L'oxyde d'étain de Zinnwald fut dirigé bien plus fortement que les cristaux ci-dessus : c'est un cristal uniaxe et positif, dont on peut déterminer l'axe sûrement et très-facilement à l'aide du magnétisme terrestre, en le suspendant. Un fragment de ce cristal, de forme telle que sa plus longue dimension soit perpendiculaire à Taxe optique, constitue une aiguille magnétique dont les extrémités iWt* quent les points Ouest et Est^ ou mieux une aiguille qui prend une direction perpendiculaire à celle dont nous nous servons habituellement. Ce cristal, à cause du fer qu'il contient, est magnétique. On trouvera peut-^tre d'autres cristaux qui n'obéiront pas à l'aimant et qui, néanmoins, seront dirigés par le magnétisme terrestre. Quand l'oxyde d'étain, dont nous venons de parler, est placé entre les pôles, le sens de sa polarité ne change pas, et M. Plûcker n'a pas remarqué* qu'il se dirigeât avec une plus grande force après avoir été mis en contact avec l'aimant.

Aussitôt qu'il eut reconnu que les axes étaient dirigés si vivement par l'aimant, M. Plûcker dut s'attendre à constater bientôt une r^aciian. Mais il essaya en vain de la mettre en évidence par les oscillations que faisaient de petites aiguilles aimantées quand on les suspendait au-dessus du bismuth, du spath calcaire^ de la tourmaline, etc.; on ne pouvait apercevoir aucune différence alors qu'il plaçait des fragments de ces corps, de telle sorte que la position des axes optiques fût changée. Mais, lorsqu'il plaçait une semblable aiguille, c'està-dire un fragment d'aiguille à coudre au-dessus du plan qui contient Taxe d'un cristal d'oxyde d'étain» l'action exercée par l'oxyde surpas-

sait Taction exercée par la terre : Vaiguille suivait Caxe du cristal, M. Plucker conclut que les phénomènes décrits par lui dans ce paragraphe sont adhérents aux cristaux indiques, qu'ils ne sont pas absolument le produit de l'induction nouvellement excitée» et qu'ils ne disparaissent pas nécessairement quand cette induction cesse.

IV. De l'action des aimants'dans la formation des cristaux. Après qu'il eut mis en évidence les relations existantes entre le magnétisme et la structure des corps, M. Plticker ne pouvait pas douter un instant que l'action magnétique exercâtune influence appréciable sur la formation des cristaux. En effet, la force qui dirige le cristal tout entier doit s'exercer de telle sorte sur les molécules que y pendant que celles-ci se juxtaposent pour donner naissance au cristal^ elles pren^ nent, par rapport aux pôles, des positions qui répondent à celles qu'elles auront dans le cristal déjà formé et suspendu librement. Pour conûrmer cette conjecture, M. Plucker a fait cristalliser des so* lutions salines sous l'influence des pôles ; mais dans les conditions où il s'était placé il ne se manifesta rien de remarquable. Plus tard, quand Faraday eut découvert que le bismuth se dirigeait entre les pôles par la nouvelle action et avec une très- grande force, il reprit ce genre d'expérience et fut plus heureux. Le bismuth refroidi entre les pâles d*un fort aima^it prend une structure teUe que le plan de clivage principal soit perpendiculaire à la Ugne qui joint les pôles. Pour le montrer, il prit un fragment de charbon, dans lequel il creusa une petite cavité oblongue et rectangulaire; il le plaça entre les pôles, de telle sorte que le côté le plus long était d'abord axial, puis équatorial et enfin dans une situation oblique ; il chauffa et coula le métal à une température plus grande que la température de fusion. Quand , plus tard, le bismuthrefroidi devint un parallélipipède solidet son plan de clivage prit la position ci-dessus indiquée. C'est ce qui fut démontré surtout par ce fait que {^bismuth suspendu entre les pèles prend toujours pour position d'équilibre celle qu'il occupait au moment oii il se solidifia. Il est très-important que l'on répète beau* coup d'expériences de ce genre.

Le magnétisme terrestre n aurait-il pas peut-être exercé quelque influence sur la formation des masses cristallines renfermées dans k sein du globe? Car plus cette force était peu intense, plus aussi les cristaux se sont refroidis et solidifiés lentement.

r<îotts donnerons ailleurs le dessin de l'appareil avec lequel IL PUlo*

LUMIERE Wf CHALEUR AUX POLES DE LA HLE. 1079

k«r • fait set belles expériences. Ce trafaii est aa-deutis de toas les éloges, et il M trop récent pour que uoua puissioupt sans témérité, hasarder quelque commentaires ; nous le livrons donc tel qu'il est à rappréciition et k Tadmiratlon do nos lecteurs. M, Piûd^er pr«Dd un vif plaisir k reconnaître qu'il a été parfaitement secondé dans ses travaux par un de ses élèves, H. K» Béer, jeune physicien de grand avenir» et quia publié récemment un travail précieux sur la position dfs axes optiques dans les cristaux bicaxes« Nous donnerons plus tard Tanalyse de cettA bonne dissertation*

Il est d'autras recbercbes moins brillantes so apparence, qui ont moins excité Tattention publique, dont les étonnants résultats q*ob| guère été exaltés que par nous, et sont même encore révoqués en doute malgré leur évidence, Nous voulons parier des belles observations faites à Francfort par un homme savant et modeste, le docteur Neef, lesquelles, en constatant que la lumière apparaît constamment aupOie négatif de la pile, la chaleur au pôle positif* ont, mieux encore que les oxpériences de Faraday, établi un lien iniimo entre la lumière, i« chaleur et Télectricité ; nous allons les analyser rapidement, nous donnerons ai^e^rs Texplication des faits,

RAPPORTS M LA tOLARÎTÊ ÉLECTRIQUE AVEC LÀ LUMIÈRE