TEMPÉRATURE DU RECUIT

214 couleur bleue.

#16.couleur d’eau.

Si l’on compare ces résultats à ceux qui se trouvent dans le tableau précédent, on voit que l'élévation progressive de la température altère beaucoup plus le magnétisme du barreau, lorsqu'il a été trempé d’abord vers 700°, que lorsqu'il a été mis dans un état de recuit.

ans ses recherches, Coulomb, comme on le voit, s’est appliqué seulement à déterminer la résultante des effets produits par la chaleur sur le magnétisme libre des aiguilles ou des barreaux aimantés.

M. Kuppfer, qui s’est aussi occupé de ce sujet, a déterminé comme il suit la quantité de magnétisme libre-en différents points du barreau, quand on faisait varier sa température :

Il a commencé par faire osciller une aiguille aimantée horizontale, dont la température pouvait varier, mais qui restait constante péndant toute la durée de 300 oscillations de l'aiguille. Dans une expérience où il a employé une aiguille d’acier fondu, parfaitement cylindrique, ayant 59 millimètres de longueur et pesant 25,395, il a trouvé que, dans Pintervalle de 0 à 37°,5, chaque degré de température augmente à peu près d’une seconde la durée de 300 oscillations de laiguille. Au moyen de ce résultat rien n’est plus simple que de réduire chaque observation à la même température (*).

(*) En général, on admet que pour de faibles variations de lempérature; c’est-àdire entre — 20° et +- 30°, si l'intensité magnétique d’un barreau ou d’une aiguille aimanfée varie, elle revient à sa valeur première quand on se place de nouveau dans les mêmes conditions de température; dès lors on peut se servir de la formule suivante pour Comparer le nombre d’oscillations d’une même aiguille à deux températures différentes :

Lorsque l’on soumet les barreaux à des variations de température plus grandes que 30 à 40°, il faut modifier la méthode précédemmentindiquée. M. Kuppfer conseille de placer un barreau récemment aimanté, de 0",5 de longueur, parallèlement et au-dessous d’une aiguille librement suspendue, les pôles inverses en regard, puis d'opérer en comptant le nombre d’oscillations de l’aiguille quand on recouvre le barreau, toujours à la même place, de milieux dont la température est différente.

Les résultats obtenus par ce procédé d’expérimentation montrent encore que l'intensité des forces magnétiques diminue avec la chaleur, et qu’un barreau aimanté à la température de 17,2 échauffé jusqu’à 100°, puis refroidi jusqu’à 17°,2, ne reprend plus son premier état magnétique ; effet qui devait être prévu, puisque le barreau, en se refroidissant, perd de sa trempe, et par suite de son magnétisme libre.

M. Kuppfer a également étudié les différents effets qui se manifestent quand on ne chauffe qu’une extrémité d’un barreau aimanté.

M. Christie, qui s’est occupé de l’action de la température sur les aimants, a déduit de ses expériences les faits suivants : la diminution du magnétisme d’un barreau a lieu d’autant plus qu’on élève davantage sa température; mais, au delà d’un certain terme, la diminution de l'intensité n’est pas constante, et elle croit avec la température.

En partant de 80°, à mesure que la température s'élève, l’intensité décroît très-rapidement, de telle manière que si, jusqu’à cette température, les différences des décroissements sont à peu près constantes, au delà de cette température, ces différences elles-mêmes vont en augmentant. Au delà de 100°, l’aimant perd pour jamais une partie de sa force.

net n' étant les nombres d’oscillations exécutées pendant l'unité de temps aux températures £ et {', et c une constante que l’on détermine pour chaque aiguille.

D’après la formule du mouvement oscillatoire, on en déduit ensuite facilement l'intensité magnétique du barreau à la température £, puis à celle de 0°.

M. le capitaine Duperrey, qui a pris en considération les recherches de M. Kuppfer, pense que l’on doit observer à deux températures différentes dans chaque station d’un voyage, attendu que le même coefficient d’une même aiguille n’est pas constant, la température agissant aussi bien sur le magnétisme terrestre que sur celui de l'aiguille. Le coefficient se compose, selon lui, de deux corrections, l’une invariable et dépendante de l'aiguille dont le magnétisme ne varie pas, et Pautre variant avec l'intensité magnétique selon le lieu d'observation, (Voir Becquerel, Traité du magnétisme.)

Quand la température change, la plus grande partie de l'effet qu’exerce ce changement sur Pintensité de l’aiguille a lieu d’une manière instantanée ; ce qui tend à prouver que la puissance magnétique réside en partie à la surface. Ce phénomène est surtout remarquable quand on élève la température ; en l’abaissant, au contraire, quoique le principal effet ait lieu d’une manière instantanée, l’aimant semble continuer pendant quelque temps à gagner de la force.

Nous verrons dans le chapitre suivant que les effets produits par les changements de température dans le fer sont inverses de ceux qui ont lieu dans un aimant.

M. Gauss a étudié la question des changements d’intensité magnétique des barreaux conjointement avec MM. Weber et Goldsmith, à l’aide des magnétomètres qui seront décrits dans le livre suivant. Il nous suffira de dire ici que le principe des magnétomètres consiste à placer à l’extrémité d’un barreau librement suspendu un miroir, afin que le déplacement de l’image d’une mire vue par réflexion dans le miroir donne l'indication du déplacement du barreau aimanté. On peut, par ce moyen, estimer de très-faibles écarts du barreau aimanté de sa position d’équilibre, et les instruments de ce genre sont les plus sensibles dont on puisse se servir dans l’étude des phénomènes magnétiques.

Supposons que l’on approche d’un magnétomètre le barreau soumis à l’expérience, et que la déviation de l'instrument soit aussi grande que possible, mais mesurable, et qu’elle représente, par exemple, 600 parties de l'échelle : si alors la température du barreau s’abaisse de 10°, et que pour chaque degré son magnétisme augmente de la fs partie, la déviation ne sera plus de 600, mais de 602 parties; on peut même encore déterminer la 20° partie de cette différence.

Il y à aussi un autre avantage à employer cette méthode, et c'est peut-être le plus important : l'aiguille sur laquelle on observe n’a pas besoin d’être ni chauffée, ni refroidie; sa température seulement doit être maintenue constante pendant toute la durée de lobservation. Le barreau n’étant pas l’objet de l'observation directe, il s'ensuit qu’on peut le mettre dans un vase rempli de neige ou d’eau, à une température quelconque, mais constante.

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 à l’est, Pautre à l’ouest. A cet effet, on les approche tous deux de manière que chacun exerce sur

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le magnétomètre une déviation environ dix fois plus grande que celle qui peut être mesurée avec l’échelle du magnétomètre; ensuite on laisse agir ensemble les deux barreaux de manière que la position du magnétomètre ne soit pas changée; cela fait, on maintient constante la température d’un des barreaux, et l'on abaisse celle de lautre seulement de 1 degré, ce qui augmente son intensité de 3555. Alors ce barreau produira à lui seul, au lieu de la déviation précédente d’environ 600 parties de l'échelle, une déviation de 602 parties; il résulte de là que les deux barreaux agissant ensemble ne laisseront plus le magnétomètre dans sa position, mais Péloigneront de 2 parties de l’échelle, c’est-à-dire précisément de la même quantité qu'auparavant, avec un abaissement de température dix fois moins considérable. Dans ce cas, les variations du magnétisme du barreau peuvent être mesurées avec dix fois plus de sensibilité que lorsqu'on en emploie un seul,

On doit signaler encore un autre avantage de cette méthode : les variations de l'intensité du magnétisme terrestre n’ont ici aucune 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.

On a déduit de ces recherches les conséquences suivantes ;

4° Les variations du magnétisme du barreau, quand la température monte, sont soumises à d’autres lois que celles qui ont lieu quand la température s’abaisse.

20 Le même barreau se comporte différemment suivant lintensité magnétique qu'il possède : quand celle-ci est très-grande, ce barreau la retient très-opiniâtrément, et le changement de température ne produit que de petites augmentations ou diminutions, Si, au contraire, son intensité est faible, la température agit plus fortement sur 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.