DURÉE DE 100 OSCILLATIONS

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GHAPITBfi IX. loi

Ces résultats nous montrent encore cine riutcusité des forces magnétiques diminue avec la ciialcur, et qu'un barreau aimante à la temp. 4e i3^, écliaufTé jusqu'à 80% puis refroidi jusqu'à i3^, ne reprend plus son premier état-magnétique; effet qui devait être prévu, puisque le barreau, en se refroidissant lentement, perd de sa trempe, et jnr suite de son magnétisme libre.

Comme on a très-peu l'occasion d'observer les oscillations de l'aiguille aimantée à des températures supérieures à3o*| je me bornerai à donner la formule à l'aide de laquelle M. Ruppfer parvint à faire les corrections nécessaires pour ramener la durée d'oscillation à la niêuie température.

Si Ton représente par c la force exercée par le globe sar Taiguille oscillante, x le nombre de secondes que cette aiguille emploie pour faire /i oscillations à i3^,R.,et F la foi-ce exercée par le barreau à la même température, a^ le nombre de secondes que la même aiguille emploie pour faire n oscillations à la température r, ç l'intensité^ de la force au terme de la température la plus élevée, on a

Or, dans le tableau précédent on en déduit, comme on va le voir

Si l'on fait / = a I °, on a x' = /|64",49 ; ^ = 464i^-

Pour montrer comment on obtient c, Fel y, il faut remarquer que lorsque le barreau aimanté a été cliaufTé de i3** à 80**, puis refroidi, il n'a pas repris la même force magnétique qu'il avait auparavant. Cet effet ne peut

I02 RECHERCHES DE M^ i;:UPPFER.

être attribué qu'à une perte du niagnétisme^ qui est indépendante des variations de Tintensité de cette niêoie force à différentes températures. Il doit donc exister» d'après cela, deux quantités différentes , p et q^ qui expriment, la première, Tintensitc de la force magnétique du barreap à i3° de température, lorsque après avoir étq échauffé jusqu'à 8o% on le refroidit jusqu'à i3% la force de ce même barreau avant d'être chauffé, étant égale à l'unité; la seconde quantité ût sera Tintensité de la force^ magnétique du barreau à 80®,. celle de 1 3^ étant prisQ pour unité.

Il est évident que (fri)* ^^^ '* valeur de la force qui a sollicité l'aiguille au commencement de l'expérience. Or cette force est composée de celles exercées par le barreau aimanté et par le magnétisme terrestre ; en retranchant du nombre trouvé, la force exercée par la terre, qui est égale à (tvv)*, 74^ étant la durée de 3oo oscillations sous l'influence seule de la terre, la différence sera la valeur de F.

Si l'on substitue dans le calcul précédent 463 à 4^9 1 on aura la force /?, qui sera restée au barreau après le changement de température et dont la valeur est ici de 0,787487. .

Quant à ^, il faut opérer de la même manière sur les nombres 476 et 4^3, qui expriment les durées de 3oo. oscillations, d'abord à 5o% puis à i3^; on obtient alors ^ = 0,9 1 1 77 1 . On suppose que l'intensité du magnétisme du barreau, après son retour à i3° de température, est égale à i.

Au moyen des indications que je viens de donner , il sera possible de faire toutes les corrections qu'exigeront les températures diverses auxquelles on fera osciller/ Taiguille horizontale.

Le capitaine Duperrey, qui a pris en considération les belles recherches de M. Kuppfer, pense que l'on doit observer à deux températures différentes dans chaque station d'un voyage, attendu que le coefTicient d'une même aiguille n'est pas constant; la température agissant aussi

CJSÀPITAE IX. I03,

sar le magnëtisme terrestre que sur celui de Tai- ^ Le coefncient se compose selon lui de deux cor- DOS ^ Tune qui est invariable et dépendante de l'aie dont le magnétisme ne varie pas, et l'autre qui avec l'intensité magnétique selon le lieu d'observa- Je reviendrai sur ce mode de correction, quand oserai les observations que cet habile navigateur a » dans son voyage de circumnavigation.

. Recherches de MM, Gauss, fVeberet Goldsmîth.

• Gauss, qui a donné aux appareils magnétiques sensibilité jusqu'alors inconnue, a dû chercher les îQS de corriger les effets dus aux différences de la lérature et qui étaient plus marqués ayec ces apps^-

qa'avec les anciens.

Q a déjà remarqué que le rapport qui existe entre igpétismeet la température du barreau, ne reste pas Hirs le même, et qu'il faut, après un certain temp^, irçr de nouveau le degré d'aimantation du bar- ; oii trouvé alors que le même barreau ^ à la même lérature, n'a pas tout à fait autant de magnétisine iiparavant. M. Gauss a soumis de nouveau cette tien à un examen rigoureux, à l'aide des appareils é^emment décrits; cç travail, cependant, était d\m lêt secondaire pour lui; car il arrive rarement que ait besoin d'une correction exacte dans le magnéede l'aiguille, eu égard à la tepipçrature , attendu la détermination de la force magnétique terrestre

êtrç obtenue indépendamment des changements luits dans le magnétispie de l'aiguille. Dans les mêles d'observation qu'il a données, on p'a besoin des ections de la température que lorsqu'on cherche le ;nétisme du barreau aimanté, ou que l'on veut cornîr le magpétismc terrestre en différents endroits, en »^ temps, sans avoir recours à des mesures abolucs. \% ces corrections sont particulièrement relativrs aux •ervations de^ variations di^rpes de l'intensité du

lo4 RRCrr. DR MM. GAUSS, WRBRR ET GOLDSMITH.

inagnctismc terrestre, faites avec le magnétomètro bifi la ire.

Avec cet appareil , on peut déterminer les effets d la température (Pune manière plus satisfaisante qu'ave tout autre; mais avant d'exposer le mode d'expérimen tation employé, je ra|ipetlerai en peu de mots le procéd mis en usage par M. Kuppfer, poitr montrer qu'il n' pas le degré d'exactitude de celui employé par M. Gauss

M. Kuppfer fait osciller de pcliles aiguilles h différente températures, qui sont constantes pendant chaque séri d'opérations, et il compte la durée de leurs oscillatioDS P2n supposant que le magnétisme terrestre n'ait éprouv aucun cliangement pendant le temps de l'expérience, est l)icn certain que la diflFérence trouvée entre les durée d'une oscillation peut servir h évaluer le changemen survenu dans l'intensité du magnétisme du barreai Mais comme l'intensité du magnétisme terrestre éprouv elle-même à chaque instant des variations, il s'ensui c|ue les résultats ne sont que des valeurs moyenne pour des intervalles de temps d'une certaine longueur et qu'ils n'ont point d'application pour des instants de terminés séparément.

M. Gauss, en reprochant à ce procédé de ne poîi ctre assez sensible, et de ne pas donner des résultai excessivement exacts, le considère comme peu applicabl aux barreaux aimantés, e^n raison de la difficulté d modifier à volonté et de mesurer exactement leur tempe rature quand ils oscillent. En effet, on ne peut compte sur des valeurs certaines qu'autant que la températur et l'intensité magnétiaue du barreau sont stationnaires condition bien difficile à apprécier, quand ce barre» a de grandes dimensions. Je vais montrer maintenan comment le magnétomètre peut servir à la solution de 1 question.

Supposons que Ton approche du magnétomètre I barreau soumis à l'expérience , et que la déviatioo d l'instrument soit aussi grande que possible , mais mets rable, et qu'elle représente, par exemple, 600 partk

CHAPITRB IX. Io5

dp récbelle ; si alors la température du barreau baisse de lo', et que pour chaque degré son magnétisme augmeute deli y~ partie, la déviation ne sera plus de 600, mais de 6ù2 parties ; on peut même encore déterminer la ao® partie de cette difTerence.

nent doit être maintenue constante pendant toute la

dorée de Tob^rvatioi^.

Le barreau n'étant pas l'objet de l'observation directe

comme dans le procédé de M. Kuppfer, il s'ensuit qu'on

peut le mettre dans un vase rempli de neige ou d'eau,

aune température quelconque, mais constante. M. Gaiiss a déduit de ses expériences les conséquences

suivantes :

1^ Les variations du magnétisme du barreau, quand

la température monte, sont soumises à d'autres lois que celles qui ont lieu quand la température baisse.

a^ Le même barreau se comporte difTéremnicnt suivant Tintcnsité magnétique qu'il possède : quand celle-ci est très-grande, ce barreau la retient très-opiniâlrémont, et le changement de température ne produit que de petites augmentations ou diminutions. Si, au contraire,. son intensité est faible, la tempéi*ature agit plus fortement sar lui.

3^ Les changements simultanés de température et d'intensité ne coïncident pas avec l'élévation de température; ainsi chaque élévation étant effectuée, continue d'agir encore sur l'intensité du barreau pendant un temps plus long; elle la diminue d'abord rapidement, puis ralentit de plus en plus son action. . Si l'on veut plus d'exactitude encore, on n'a qu'à faire agir sur le magnétomètre,.en même temps, deux barreaux aimantés placés de chaque côté de l'instrument, l'un a l'est, l'autre à louest. A cet effet, on les approche tous deux de manière que chacun exerce sur le magnétomètre une déviation environ dix fois plus grande

J06 RECH. DE mm; GAUSS» VOCBER ET GOLDSMITH.

que celld qui peut être mesurée avec l'échelle ctu ma* gnétomètre ; ensuite on laisse agir ensemble les deux barreaux de manière que la position du magnétomètre ne soit pas changée; cela fait, on maintient constante U température d'un des barreaux , et Ton abaisse celle de l'autre seulement d'un degré , ce qui augu^ente son intensité de jV^. Alors ce barreau à lui seul produira , au lieu de la déviation pi*écédente d'environ 600 par^ties de l'échelle^ une déviation de 60a parties; dès lors les deux barreaux agissant ensemble ne laisseront plus le magnétomètre dans sa position , mais l'éloigneront de deux parties do l'échelle, c'est-à-dire, précisément de la même quantité qu'auparavant, avec un abaissement de température 10 fois plus considérable. Dans ce cas, les variations du magnétisme du barreau peuvent être mesurées avec 10 fois plus de sensibilité que lorsqu'on en emploie un seul.

Je dois signaler encore un autre avantage de cette méthode; les variations de l'intensité du magnétisme terrestre n'ont ici aqcqpa influence , car, au moyen de l'emploi des deux barreaux, le magnétomètre ne s'éloigne que très-peu ou pas du tout de sa position naturelle.

J'arrive mainteqant aux expériences.

Un barreau magnétique, pesan^ i443 grammes, et d'une longueur de oq8 millim., a été fixé solidement dans un baquet de cuivre que l'on a placé à différentes distances du magnétomètre, d'abord au nord , puis au sud, en deux points éloignés de 4^00 millim. Dans ces diverses positions, le barreau était toujours horizontal et dans unc^ direction perpendiculaire au méridien magnétique.

Les expériences suivantes ont été faites dans une première position.

La température du barreau restant la même, ou à peu près, on a observé l'état du magnétomètre qui en était éloigné, du coté du sud , de 2100 millim.; la première fois, le pôle nord du barreau de déviation était toqiné à l'ouest, la seconde à l'est, et la troisième de

OQAPIITM IX. 107

aoQma à f OHCftt. Ces troU observations ont été faites dans Tpliservatoire magnétique, en même temps quQ Ton ohiervaît l'état du magnétomàtre , afin de pouvoir ks comparer entre elles; après quoi, la température an barreau a été modifiée avec dç Teau chaude versée dans le baouet, au fur et à mesure que l'on faisait écou-t 1er p^r en pas Teaii frojde. Le tableau suivant renferme les résultats obtenus par MM« Ulrich, Goldsmith, Webtr, en répétant Texpérience plusieurs fois.

lo8 RÊGH DR ^M. GAUSS, WKBEH KT GOLDSMITfî.

Le MioirlroMàTaB