SELS MAGNÉTIQUES

Expériences de MM. Wiedemaïui et Plessnev ['^). — M. Wiedemann a découvert que le coefficient d'aimantation de tous les sels magnétiques dissous diminue quand la température augmente; que le coefficient de variation du coefficient d'aimantation est le même pour tous les sels; que ce coefficient de variation est en valeur absolue voisin du coefficient de dilatation des gaz. Les expériences plus récentes de M. Plessner ont confirmé ces résultats.

M. \^'iederaann représente le coefficient d'aimantation K^ à 1° dans le voisinage de la température ambiante par une formule linéaire de la forme

(I) K,= Ko(i-aO.

a = 0,00825, d'après M. Wiedemann, pour des températures comprises entre i 5" et 80".

(') J'ai admis arbitrairement que, dans un four ouvert par en bas et porté à une température élevée, la composition de l'air ne change pas.

(2) Wiedemann, Pogg. Ann., t. CXXVI, p. i; i865. — Plessner, Wied. Ann. y t. XXXIX, p. 336; 1890.

PROPRII^TÉS MAGJNÉMQUES DES CORPS. 5j

a = 0,00355, d'après M. Plessuer, pour des tempéralures comprises entre i5° et 60".

M. Wiedeinanii a Liouvé la même valeur de a pour des solutions de sulfate de protoxyde de (cr^ de chlorures ferreux el feriiqne, de sulfate de nickel, d'azotate d<i cobalt, de ferricyanure de potassium. M. Plessner a trouvé une morne valeur pour a pour les solutions de pi rclilorure de fi r, de sulfate de manganèse, de sulfate de nickel, d'azotate de cobalt.

Les résultais de MM. Wiedemann et Plessner montrent que la loi de variation du coeflicienl d'aimantation est une fonction de la tempéialure seule, où n'entre aucun coefficient propre à la substance que l'on considère. Si, de plus, l'on admet que le fait que le coefficient de variation est voisin du coelficient de dilatation des îiaz n'est pas dû au hasard et est au contraire 1 expression d'une loi naturelle, on en conclut (jue ce fait doit se reproduire si l'on prend comme point de départ toute autie température que la température de la glace fondante. Le coefficient de dilatation des gaz est du restfî, j)()ur chacjue teinpératuie, piis comme point de départ, l'inverse de la température absolue F; on a

K; "^ ~ "^ ~ "~ T ' si ceci est vrai à toute température, on en déduit

A étant une constante qui dépend de la nature du sel. Le coefficient d'aimantation doit varier en raison inverse de la température absolue, c'est-à-dire suivant la même loi que celle que nous avons constatée pour l'owgène. C'est la conséquence logique des découvertes de M. Wiedemann, si le voisinage de la valeur de a et de la valeur du

58 p. CURIE.

coefficient de dilatation des gaz n'est pas une coïncidence purement fortuite.

Nous allons discuter de plus près les expériences de MM. Wiedemann et Plessner, pour voir si elles s'accordent avec la formule ci-dessus. On remarque tout d'abord que les valeurs trouvées pour a sont plus faibles que

O5O0367 = — r? ce qui doit être d'après la formule (2).

Ces coefficients sont même trop foris pour la loi inverse de la température absolue.

Pour les limites de température dans lesquelles ont eu lieu les expériences, cette loi indiquerait un coefficient a voisin de o,oo3().

Nous reproduisons ici, Tableau II, une des séries d'expériences de M. Wiedemann relative au sulfate de protoxyde de fer en solution dans l'eau : la premièi e colonne indique la température £, la deuxième les coefficients d'aimantation, exprimés à l'aide d'une unité entièrement arbitraire ; la troisième colonne donne les températures absolues, et la quatrième le produit KT, qui devrait être constant, si la loi inverse de la température absolue était exactement vérifiée.

Tableau II.

t. K. T. KTio-'.

27 906 3oo 272

81 750 354 î^GG

On voit qu'entre i5" et (S8" le produit KT est constant,

les diiïérences étant cerlainement de l'ordre de grandeur

des erreurs possibles dans les observations. La valeur

obtenue à 81° est un peu plus faible.

Voici de même utie des séries d'expériences de M. Pless-

ner (Tableau III) sur le sulfate de cobalt en solution dans

l'eau :

Table\u III.

t. K. aïo^ T. KTio-*.

La troisième colonne donne les valeurs de a calculées par l'auteur en combinant la détermination faite à la température anibiante (B°,9), avec chacune des autres déterminations. On voit que les valeurs obtenues pour a sont de plus en plus petites à mesure que la température finale est plus élevée. La loi de variation n'est donc pas linéaire : K fonction de t donne unecourbe convexe vers l'axe des températures.

Le pioduit RT peut ètie considéré comme constant pour les déterminations comprises eniie 44°? 3 et 60^,9; mais, si l'on compaie ce produit constant à celui obtenu à la température ambiante, on trouve une différence notable de 2,6 pour 100.

Les mêmes remarfjues peuvent être faites pour chacune des séries de mesures de M. Plessner. D'après ces expériences, la loi de variation R serait donc un peu plus rapide que la loi i nverse de la température absolue ( ^ ).

(') Je signalerai une remarque que je trouve dans le Mémoire de M. Plessner. Les solutions magnétiques étaient contenues dans une ampoule en verre, au milieu de laquelle se trouvail le réservoir d'un.

6o p. CURIE.

Expériences avec le sulfate de protoxyde de fer. — J ai (ail quelques exj^ériences avec ce sel magnéli»jue en soliilioii dans l'eau, dans des limites de letnpéiature un pru plus étendues rpie celles employées par INLM. Wiedemann el Plcssner. Je n'ai fait que (|nel(jucs essais, parce que mon appareil ne se prêtait pas à des mesures précises de température; ce[)endanl j'ai pu constater que la loi de variaiion est loin d'êire linéaire et que la loi inverse de la température absolue convient, au moins en première approximation, pour représenter le phénomène.

La SQÎu'ion de protoxyde de fer dans l'eau, préalablement purgée d'air, conlenait 5,35 de sel anbythe et 94,t)5 d'eau pour loo de solution. On a calculé le coefficient d'aimantation spécifique K du sulfate anhydre en supposant que l'eau avait, à toute température dans la solution, un coefficient d'aimantation égal à ( — 0,79. 10^).

Les mesures sont faites à i5^, 4^° et 108°.

t. io«K. T. KTio^

108 63, Jt 38i 24100

thermomètre à mercure. L'auleur a admis dans ses calculs que l'eau, le verre et le mercure avaient des propriétés diamagnétiques qui diminuaient en valeur absolue de la même façon que les propriétés magnétiques des sels magnétiques. Il estime que, si les propriétés diamagnétiques de ces corps étaient invariables, les valeurs qu'il a trouvées pour a seraient trop fortes en valeurs absolues de o, 3 à o, 8 pour 100.

D'après mes expériences, l'eau et le mercure ont des propriétés diamagnétiques invariables, et les propriétés diamagnétiques du verre augmentent fortement avec la tempéraUire, comme nous le verrons plus loin.

L'erreur possible signalée par JM. Plcssner existe donc réellement et est encore plus forte qu'il ne le prévoyait. La correction de cette cause d'erreur est de nature à diminuer l'écart existant entre les résultats des mesures et la loi inverse de la température absolue; toutefois je ne pense pas qu'elle soit suffisante pour amener un accord complet.

prophiétés magnétiques des corps. 6i

Le produit KT du coefficient d'aimantalion par la température absolue est un nombre constant (').

En admettant la loi inverse de la température absolue, on a, pour le sulfate de fer,

La valeur de la constante n'est pas très certaine.

Expériences de M. Plessner sur les sels niagnéliqiies à l'étal solide. — M. Plessner a encore étudié nuebjues sels à l'éîat solide, préalableînent desséchés à 1^0^'. J'ai calculé, d'après ces expériences, le produit RT du coefficient d'aimantalion par la température absolue. On trouve, par exemple, KT étant exprimé en unités arbitraires :

Pour le sulfate de manganèse

KT ioi3 1018 ioi3

Pour le sulfate de cobalt

KT i2i3 1228 1228 1227

On peut dire que, pour ces deux solides, la loi inverse de la température se vérifie exactement. Pour le sulfate de nickel, on trouve

KT 590 589 58o 55i

Pour ce dernier sel, la loi de variation est plus rapide que ne l'indique la loi inverse de la température absolue.

(') Pendant les expériences, il s'est formé un peu de peroxyde de fer, l'eau n'ayant probablement pas été parfaitement purgée d'air.

6' '2 p. CUKIE.