CHAPITRE VI

Magnétisme terrestre.

§ 1. Boussoles et magnétomètres . — Recherches relatives aux divers éléments de la résultante des forces magnétiques terrestres.

On a vu précédemment, pages 58 et suivantes, qu'il est probable que les Chinois se servirent de la propriété directrice de l'aiguille aimantée pour se conduire sur terre, dans les premiers siècles de l'ère chrétienne et peut-être auparavant; que la déclinaison ne fut guère connue quedansle treizième siècle, et l'inclinaison en 1576. Depuis, les navigateurs et même les physiciens se sont occupés d'observer ces deux éléments de la force terrestre, sur tous les points du globe; les boussoles ayant été perfectionnées, ainsi que les méthodes d'observations, on a pu recueillir des déclinaisons et des inclinaisons de plus en plus exactes. A ces deux éléments on a joint les observations relatives aux variations diurnes, et à l'intensité de la composante horizontale; mais, avant d'aborder toutes ces observations et les conséquences qu'on en a déduites, parlons des perfectionnements apportés aux boussoles.

Les boussoles de déclinaison et de variation horaires ont été pourvues d'aiguilles ou de barreaux d'acier trempé, aimantés à saturation, suspendus tantôt au moyen de chapes en agate sur des pivots d'acier très-fins, tantôt, suivant leur poids, à des fils simples fle cocon ou à un assemblage de fils de cocon sans torsion.

Coulomb (1) a reconnfj qu'à longueur égale, à même poids et même épaisseur, une lame taillée en flèche avait un moment de rotation plus grand qu'un parallélogramme rectangle; que, pour donner à l'aiguille le plus de magnétisme possible, il ne fallait pas que la trempe fût très-roide, attendu qu'à partir de cette trempe, le magnétisme allait toujours en augmentant dans tous les degrés de recuit, jus-

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qu'à ce qu'il fût d'un rouge très-sombre. Le magnétisme diminue ensuite à mesure que la température du recuit augmente : il a constaté encore que le temps des oscillations décroissait à peu de chose près proportionnellement aux diminutions des lames, et que le temps total des oscillations est plus grand, épaisseur et longueur égales, pour des lames larges que pour des lames étroites.

Coulomb s'est occupé du mode de suspension des aiguilles, qui est d'une grande importance, puisqu'il faut éviter le frottement des pivots et la torsion des fils. Dans les recherches délicates, il a conseillé de rejeter les pivols pour ne se servir que d'un assemblage de fils de soie sans torsion.

Les travaux de Coulomb sur la distribution du magnétisme dans les aimants avaient été exécutés sur des fils d'acier aimanté régulièrement et à saturation dans chaque moitié, et dont la température était constante ; il était important, pour les recherches relatives au magnétisme terrestre, de déterminer cette distribution en tenant compte de l'action terrestre, quand les fils n'étaient pas aimantés à saturation, que l'on renverse les pôles, et que la température change dans toutes les parties ou dans quelques-unes. Cette détermination a été faite, d'une part, par 1\1 . Kupffer (2), et, de l'autre, par M. Quetelet (3). Le premier a donné une formule qui permet de ramener à une température donnée le nombre d'oscillations obtenues à une température quelconque, et ainsi qu'on l'a vu page 100.

Gambey (4), qui a apporté dans la construction des instruments d'astronomie et de physique un degré de perfection qu'il est difficile de dépasser, a construit des boussoles de tous genres, qui sont très-recherchées des observateurs ; ces boussoles, ainsi que d'autres construites par des artistes également habiles, ont été employées à l'exclusion de tous autres appareils magnétiques, jusqu'à ce que Gauss eût imaginé les magnétomètres (5).

Ces derniers appareils sont construits de telle sorte que l'on peut estimer des fractions très-petites du déplacement d'un fort barreau aimanté ; à cet effet, on mesure la déviation, non pas directement, mais bien par le déplacement de l'image d'une mire fixe, vue par réflexion sur un miroir fixé au barreau et se mouvant avec lui. Avec les magnétomètres, on mesure ladéclinaison absolue, l'intensité etles variations diurnes.

Le barreau aimanté étant très-rarement en repos, il est presque impossible de déterminer immédiatement sa position dans l'état de repos, comme on le fait avec l'aiguille des boussoles, dont la sens : -