ACTION DU MAGNETISME

déterminées, un faisceau de lumière polariser» e^t iufluencé par les pôles d*uu aimant. A la suite de cette brillante découverte, Téminent physicien fut naturellement conduit à reprendrel'étude de l'action du magnétisme sur tous les corps (i ). Il trouva que les piiles d'un aimant agissent sur toutes les substances simples ou composées. solides, liquides ou gazeuses; mais tandis qup les un'.'s sont attirées comme le fer doux et l'acier, les autres sont repottssées. Les fiiits découverts par M. Faraday l'ont engagé à proposer une nomenclature nouvelle, très commode et très simple, qui est aujourdMiui gén»Talenjent adoptée par les physiciens.

L'épithète magnétique^ conser\ée comme expression générale, sert à caractériser Faction, attractive ou répuliice, du magnétisme sur un corps quelconque, et tous les phénomènes ou effets produits par cet agent, (juand on veut indiquer qu'un corps est influenct''|)arle ma^»Hisnje, sans d'ailleurs spécifier si l'action qu'il épn>uve '-*t attractive ou répulsive, ou dit que ce corps est mngnétif/fj^. Dans cette nomenclature, les corps wofjnétiqu^, *>ii influencés par le magnétisme, sont divis<'*sen pommogn^tiques et diamagnétiqucs. Les premiers re conduisent comme le fer doux et sont attirés ; les s«?cof iris yjnt r-^/zoe/îî^^ par les pôles d'un aimant.

'1) Kâepertmeiitoi Refearches^ t. Hl. — Bih'.ioih. unit-. d« O^mk^, 1846, t. H» p! 42 et 14j;— 1840, I.IU. p. 3'ii!(;-< 18é'<l, I. XII. p. 89; - 1851, t. XVI, p. 52 et 89.

ARTICLE PREMIER

Pour étudier raction du magnétisme sur la matière pondérable, on peut employer soit des barreaux d*acier aimantés, soit des électro-aimants, soit des hélices de fil de cuivre traversées par des courants électriques. Quel que soit l'appareil mis en usage, les phénomènes observés sont de même nature. Mais, en raison de la puissance considérable qu'on peut leur communiquer, les électro-aimants agissent avec une grande intensité, permettent de mesurer les effets avec une grande exactitude, et sont générale: ment préférés aux hélices électro-dynamiques et même aux barreaux d'acier aimantés. M. Ruhmkorff a construit un électro-aimant très puissant, avec lequel on peut très facilement répéter les expériences relatives à l'action du magnétisme sur tous les corps.

S, S' (fig. 38^) sont deux grosses bobines enroulées autour de deux forts cylindres de fer doux percés d'un trou circulaire dans toute leur longueur. Le fil des bobines est maintenu en place, au moyen de plaques terminales et circulaires de cuivre. Les cylindres de fer doux sont solidement fixés aux équerres de fer doux E, E', appuyées sur une forte traverse de fer doux T, qui est supportée elle-même par quatre pieds decuivre. Les équerresE, E' peuvent glisser dans une rainure pratiquée dans la traverse T; la règle R permet de mesurer le degré variable d'écartement des extrémités libres des bobines S, S'. En n, n, les équerres de

f.n- doux E, E' sont traversées par des tiges de cuivreisolées au moyen de tubes de verre. G?s tiges de cuivra reçoivent les bouts libres du fil des bobines, et pemitîtent de mettre ces fils en communication avec les pùl*s d'ui:e pile.

Fis. 38».

C est un commutateur pareil à celui de la j a.v ITj. Vs ressorts latéraux communiquent au nioyen d^rs fiU/*, / . avec les pôles d'une pile. Les fils/, t\ fixé? aux •Sjii»-r(t^ du commutateur, communiquent, en n, u . avn, 1»- lil d-> grosses bobines S, S' de réledro-ainiant.

Pour mettre Tappareil en action, i! suffit d*' f^rn-fr !'circuit avec le commutateur C. On f*rut dailkur- . avr r ce même commutateur, changer à volonté le ^rns du courant dans le fil des bobines S, S'.

Nous avons représenté, dans k-s figures 3S.>, iSO. 587, '88, des pièces de fer doux, ou armures njobil»r>, qu'on peut visser aux extrémités des barreaux de Ut doux de

S30 ÉLSCTBICITÉ DYNAMIQUE.

rélectro-aimant. Ces armures permettent défaire vai forme et l'étendue des surfaces polaires, de dissémi

Fig. 385.

FIg. 886.

force magnétique sur une large surface, ou de la ooi trer dans un espace très rétréci.

5sx

Fig. 387.

M (fig. 385) sont de gros disques de fer doux, de A à timètres d'épaisseur et de même diamètre que lesbo'

Fig. 388.

Quand ces disques sont vissés sur les barreaux de fin

de Tappareil, l'espace qui les sépare représente un champ magnétique Aq^S^hAq étendue.

Quand les disques M sont remplacés par les armures N(flg. 386), rétendue du champ magnétique est moindre, et la force magnétique est disséminée sur des surfaces po* laires plus petites.

Quant les cônes P (fig. 387) sont vissés sur les barreaux de fer doux de Tappareil, la force magnétique est concentrée à leurs extl*émités arrondies.

Les armures 0 (fig. 388) sont très commodes pour étu* dicr Faction du maguétisme sur les corps liquides.

$ Z*'. — Aotion da magn^tifine iur Ui eorpt tolldti.

M. Pouillet (1) a indiqué un moyen très simple de mettre en évidence Faction des pôles d*un aimant sur les corps solides. — Sur les extrémités horizontales des branches d'un électro-aimant en fer à cheval, disposé verticalement, on place une feuille mince de .carton à laquelle on communique de légères vibrations en môme temps qu'on laisse tomber à sa surface de la limaille de fer en poudre fine. Les particules métalliques se précipitent de tous côtés vers une circonférence qui correspond à l'arête terminale de cliacunedes faces polaires du barreau de l'électro-aimant, s'accumulent sur celte ligne et la dessinent avec une grande précision. — La feuille de carton (îtant disposée de la même manière, on substitue de la pouJre do bismuth à la limaille de fer ; le métal, au lieu d'être attiré par le bord de chaque surface polaire de rélectro-aimant,

(1) Compt. rend, de l'Acad, des se, 184G, U XXIt, p. 144.

332 ÉLECTRiaTÉ DYNAMIQUE.

est repoussé m dehors et en dedans de ce bord. Sous celte influence répulsive^ les particules de bismuth se réunissent pour dessiner deux circonférences concentriques et séparées par une bande étroite, complètement dépouillée de poussière métallique, qui correspond exactement à Tarête du barreau de fer doux de l'électro-aimant.

On peut encore fixer sur les surfaces polaires des armures coniques comme les pièces P de la figure 387. Dans œ cas, les particules de la limaille de fer se rassemblent sur les points delà feuille de carton qui correspond aux sommets des armures coniques, et forment autour de ces points des traînées divergentes. Les particules de bismuth, au contraire, s'éloignent des extrémités polaires, glissent sur la surface du carton, et se réunissent sur les circonférences de deux cercles dont les centres correspondent aux sommets des deux armures coniques.

Après avoir armé le grand électro-aimant de Ruhmkorfi (le ses deux pièces coniques de fer doux, faisons glisser les deux équerres E E', de manière que les extrémités polaires soient très rapprochées l'une de l'autre. Suspendons à un lit de soie sans torsion une sphère métallique C d'un diamètre supérieur à l'intervalle qui sépare les extrémités des armures (Fig. 389), plaçons cette sphère à une très faible distance de ces pièces polaires et fermons le circuit des bobines. — Si la sphère est en fer^ elle est attirée dt vient s'appHquer contre les extrémités des armures. — Si cette sphère est en bismuth, elle est repoussée par les pôles magnétiques, rejelée latéralement, et maintenue à une certaine distance des armures tant que le courant continuée passer dans les bobines.

ACTION DU MAGNÂnSME SUR LA MATIÈRE PONDÉRABLE. 333

M. Faraday a employé, dans ses recherches, un procèlé d'expérimentation qui a Favantage de rendre plus faciles les mouvements excités par Taimant, et qui permet d'ob-

Flg. 389.

server avec beaucoup de précision les effets produits par

des actions d'une très faible intensité.

Soient a, h (Fig. 390) les armures coniques d'un grand électro-aimant de Ruhmkorff. La ligne ab qui joint les sommets de ces pièces coniques passe par les pôles de Félectro-aimant, et prend le nom de ligne axiale; on appelle ligne equaloriale une perpendiculaire cd menée, dans un plan horizontal, sur le milieu de ah. Après avoir donné à un corps solide quelconque la forme d'une aiguille légère ef, suspendons cette aiguille, à l'aide d'un fil de soie sans torsion, entre les deux pôles a, b, de manière que sou centre de suspension g coïncide avec l'entrecroisement de lia ligne axiale ab et de la ligne équatoriale cd. Si le corps Cjst paramagnétiquey la portion eg est plus fortement attirée par le p(Me a que par le pôle b, la portion 11. 19.

33& ÉLSCTRICtTi DTNàMlQUI.

fgy au contraire, est plus fortement attirée parle ptie b que par le pôle a, Taiguille tourne dans un plan horiioiital' autour du point g et vient se placer dans la direction di la ligue ab. Celte position axiale est, pour tout ccMPps par amagné tique ^ une position à' équilibre stable; il tend toujours à la reprendre, s'il en est écarté par une cause quelconque.

Fig. 590.

Si le corps est diamagnétique, la ix)rtion eg est plus fortement repoussée par le pôle ci que par le pôle é, la portion gf, au contraire, est plus fortement repoussée par le pôle b que par le pôle û, Taiguille tourne autour de son point de suspension et vient se placer dans la direction de la ligne cd. Cette position équatoriale est, pour tout corps diamagnéiique, une position d'équilibre stable. — L'aiguille étant dans la position équatoriale^ déplaçons-la parallèlement à elle-même de manière à la rapprocher de l'un des

ACnON DU MAGNÉnSMB SUR U MATdcaB PONDÉRABLE. S95

pfiles/ immédiatement elle est repouuée et transportée, par un mouvement de totalité, vers la ligne équa(oriale,

H. Faraday a pu s'assurer ainsi que tous les corps

idideft sont influencés par le magnétisme. Les uns, en très

petit nombre, sont adirés, prennent la position axiale et

fie conduisent comme le fer doux: les autres, beaucoup

plus nombreux, sont repousses, iprenneni la position équor

twiaie et se conduisent comme le bismuth. Nous don-^

nons, dans le tableau suivant, les noms des métaux dont

les propriétés magnétiques ont été bien constatées. D'après

les observations de M. Faraday, les métaux compris dans

ces deux séries sont rangés dans un ordre tel, que chacun

d'eux est plus fortement influencé par l'aimant que tous

oeuxqui le suivent.

Uétaux paramagnéUquet.

Métaux diamagnéliqMt,

Bismuth.

Argent.

Fer.

Cérium.

Antimoine.

Cuivre.

Nickel.

Titane.

Zinc.

Or.

Cobalt.

Palladium.

Etuin.

Arsenic.

Manganèse.

Platine.

Cadmium.

IJranlum.

Chrome.

Osmium.

Sodium.

Rhodium.

Mercure.

Iridium.

Plomb.

Tungstène

D'après les derniers travaux de M. Verdet, la lanthane et le molybdène sont attirés par les aimants , et Turanium doit passer de la liste des métaux diamagnétiques dans celle des métaux paramagnétiques. Le même physicien a constaté que le lithium et le glucinium sont diamagné* tiques.

Indépendamment de l'action directrice dont nous avons parlé, M. Faraday a observé que les aiguilles de cuivre

suspendues entre les pôles d'un électro-aimant éprouvent des mouvements d'une autre nature. — Au moment où Ton ferme et au moment où Ton ouvre le circuit des bobines de Télectro-aimant, Taiguille reçoit une impulsion qui dépend de sa position par rapport aux lignes axiale et équatoriale. Le sens et l'intensité de ces impulsions, la manière dont elles sont modifiées par la position et la forme de la masse de cuivre, tout prouve qu'elles sont dues à des courants d* induction développés dans l'aiguille métallique. D'ailleurs, le cuivre et les métaux bons conducteurs présentent seuls ces phénomènes ; on ne les obtient ni avec le bismuth, dont le pouvoir conducteur est très faible, ni avec le verre pesant qui est un corps isolant et fortement diamagnétique. — Quand, après avoir fermé le circuit des bobines, on fait osciller une aiguille de cuivre entre les pôles d'un électro-aimant, les mouvements oscillatoires sont lents et s'amortissent très rapidement; il semble qu'ils s'effectuent dans un milieu plus dense. Si on tente la même expérience après avoir rompu le circuit ; les dscillations s'exécutent comme à l'ordinaire. Ces effets sont évidemment dus aussi au développement de courants d'induction dans l'aiguille de cuivre qui, en oscillant, change de* position par rapport aux pôles. A l'appui de cette interprétation, M». Faraday fait observer que les oscillations des aiguilles de verre et de bismuth ne sont nullement influencées par le magnétisme.

Vattraction et la répulsion exercée par les pôles d'un aimant est le fait simple et fondamental à l'aide duquel on peut, avec certitude, reconnaître un corps paramagné' tique et un corps diamagnétique, La direction d'une

ACnON DU MAGNSnSIfS SDR LA MATIÈRB PONDÉRABf^. 397

ûguille en présence d'un aimant est un phénomène complexe qui, sans doute, dépend de Faction des pôles euxmêmes, mais qui peut être influencé par une foule de circonstances. M. OErstedt (1) a montré comment on peut fiiire varier cette direction^ en donnant à Taiguille une position plus ou moins élevée dans l'espace compris entre les plans des faces polaires rectangulaires, en suspendant son centre au-dessus des arêtes des pièces polaires et même en modifiant V\ forme de ces pièces. Ainsi, par exemple, supposons que les pièces polaires rectangulaires soient percées d'un canal horizontal et perpendiculaire à leui's faces en regard; une aiguille diamagnétigue, placée entre leurs faces opposées, prend la position axiale et paraît attirée toutes les fois qu'elle est suspendue à la hauteur des ouvertures des deux canaux; au-dessus et aa-dessous de ces ouvertures, elle est repoussée dans la position équatoriale. M. Thomson (2) a fait voir combien sont nombreuses et variées les circonstances qui peuvent influer sur la direction définitive d'une aiguille soumise a l'action des pôles d'un aimant. Mais, en même temps, il a prouvé que, dans tous les cas, les corps diamagnétiques sont transportés, conformément aux idées développées par M. Faraday, dans les points où l'action magnétique est au minimum d'intensité, tandis que les corps par ainag nétiques sont attirés dans les points correspondants au maximum d'intensité de cette action.

(1) Ann.de chhn. et dephys., 3* sér., 1848, t. XXIV, p. 424.

(2) Bm, miversùUe de Genève, 1851, t. XVI, p. 46; — 1853, l.XXIV, p. 360.

338 ÉLECTRICITÉ DTNAMIQUB.

$ II. — ▲oUon da niAgiiéUtine inr lei lii|iiidef .

Pour étudier Taction du magnétisme sur les liquides, on peut les enfermer dans des sphères de verre très minces, et les rapprocher de Tun des pôles d'un électroaimant ; on trouve ainsi qu6 les uns se conduisent comme le fe)\ sont attirés et sont paramagnétiques^ tandis qu6 les autres se conduisent comme le bismuth, sont r^ poussés et sont diamagnétiques. On peut aussi les placer dans des tubes de verre très minces et les suspendre entre les pôles d'un électro-aimant ; ce dernier mode d'expérimentation, employé par M. Faraday, lui a permis de constater que les liquides, comme les solides, sont tous influencés par le magnétisme. Les uns prennent la position axiale et sont paramagné tiques , les autres prennent la msition équatoriale et sont diamagnétiques,

M. Plucker(l) a employé un procédé très ingénieux pour mettre en évidence l'action des pôles d'un aimant sur les liquides paramagnétiques et diamagnétiques. Sur

Fig. 391.

les extrémités polaires des armures de fer doux d'un éleôtro-aimant, on place un verre de montre i; (fig. 391),

(1) De La Rive, Traité d'électricité, t. I, p. 500.

ACTION DU MÀGNtnSMK^ SUR Là M4TIÈHE PONDÉRABLE. 339

dans lequel on verse une grosse goutte du liquide en expérience. Dès que le circuit des bobines est fermé , la goutte liquide se déforme et sa surface se recouvre d'éminences et de dépressions dont la forme, la position et la direction dépendent de la nature du liquide et de la distance qui sépare les pôles magnétiques. Les deux exemples suivants nous paraissent suffisants pour bien faire comprendre la nature des phénomènes dont la goutte liquide est le siège.

mw, mV (Fig. 392) représentent la projection horizontale des arêtes des surfaces polaires sur lesquelles est

ftppuyé le verre de montre; ces arêtes sont à 23 miUimètres l'une de Tautre. abcd est la section horizontale de la goutte liquide d'un liquide paramagnétiqiie, quand le

Fig. 593.

circuit est encore ouvert; a'b'c' d'est la section horizontale de cette même goutte, quand le circuit est fermé. On a représenté (Fig. 393) une section verticale pratiquée dans cette même goutte suivant la ligne axiale^ quand le circuit

est fermé. LUnspection de ces deux figures montre que les molécules des liquides paramagnéitques sont a/tirées par les arêtes des surfaces polaires ; il résulte de ce mouvement des molécules que la surface du liquide est soulevée dans les points correspondants à ces arêtes, et déprimée dans les points intermédiaires.

Les déformations éprouvées par les liquides diomagnétiques sont de sens inverse,mais beaucoup moins prononcées. On a représenté (Fig. 394) la coupe verticale prati-

Fig. 394.

quée dans une goutte de liquide diamagnéiique suivant la ligne axiale ; les arêtes des pièces polaires sont à 1 5 millimètres lune de Tautre. La surface du liquide est déprimée dans les parties correspondantes à ces arêtes, et soulevée dan$ les parties intermédiaires. Les molécules des liquides diamognétiques sont donc repoussées par les arêtes des surfaces polaires.

La figure 395 représente un appareil très commode, employé par M. Quet pour démontrer Faction du magnétisme sur les liquides. — CD est un tube de verre ouvert par les deux bouts. T, T' sont deux règles de cuivre portées sur un pied P. Ces deux règles sont articulées en I; la vis V permet de soulever ou d'abaisser à volonté Textrémité correspondante de la règle T. On introduit dans le tube une goutte G du liquide à essayer.

ACTION DU MAGNÉTISBIE SUR LA MATIÈRE PONDÉRABLE. S^i

On place (Fig. 396) le tube CD entre les deux armures 0, 0 d'un électro-aimant et suivant la ligne équatoriale, de manière que la goutte G, tout entière hors du champ

Fig 3a5.

magnétique, corresponde par son extrémité au plan vertical mené par les arêtes de ces armures. — Si le liquide est paramagnétique^ on abaisse, avec la vis V,

C'"l : - J!^!ri^JjC' — J-I^-"

Fig. 506.

l'extrémité C du tube au-dessous du niveau de son extrémité D. — Si le liquide est diamagnctique, l'extrémité C (lu tube doit, au contraire, être plus élevée que son extrémité D.

Au moment où lecircuit des bobines de l'électro-ainianl

542 ÉLEGTRIGITB DTNAMIQUI.

est fermé, la goutte liquide G entre en mouvemei] Quand le liquide est paramagnétique^ la goutteestofi uionte de C en D contrairement à Faction de la p teur, et s'arrête au milieu du champ magnétiqu Quand le liquide est diamagnéttque^ la goutte G es poussée, et marche de D en C contrairement à Tactic la pesanteur,

^ XXI* — Action du mftgoétîsnie ittf les gas.

D'après les expériences ftiites en 1846, à Gênes, p père Bancalari, et répétées par M. Zantedeschi, les d'un aimant exercent une action répulsive sur la /ï«

Fig. 397.

d'une lampe et d'une bougie. La figure 397 représente bougie allumée entre les surfaces polaires coniquei électro-aimant. Tant que le circuit des bobines est ou la flamme conserve sa position verticale; mais, au moi

N DU HAGNinSMB SUR U MATIÈRE PONDÉRABLE. 34 S

rouit est fermé, la flamme est fortement repoussée^ ^ horizontalement dans la direction de la ligne lo/tf , et persiste dans cette position tant que le cou^ ntinue à passer. Toutes les flammes éprouvent, à ;rés divers, le même genre dlnfluence. Ces effets pane sensibles avec la flamme de l'hydrogène, et u contraire, très prononcés avec la flamme des "ésineux.

847, M. Faraday (i) étudia l'action du magnétisme gaz. 11 opéra d'abord en faisant passer des courants dans le voisinage des pôles d'un électro-aimant. ira ainsi que, quel que fût le milieu gazeux otuif , le courant d'oxygène était constamment attiré, ène se comportait donc, dans ces expériences, I un corps paramagnétique. — Plus tard, M. Paraît cette étude, en soumettant à l'action des pôles imant des bulles de savon i*em plies de divers ; selon la natuve du fluide élastique employé, les ie savon étaient attirées ou repoussées. Les bulles » d'oxygène furent constamment attirées, — Enfm, ne troisième série de recherches (3), il introduisit dans des ampoules de verre trrs minces; deuxamde mômes dimensions, remplies Tune d'oxygène et d'azote, étaient fixées aux extrémités du levier d'une

hilosophical Magazine, 3' série, 18i7, 1. XXXI, p. 401. —

tentai Researches, l. UI, p. 407. — Ann. de chim. el de

• 1^^,1852, l. XXXIV, p. 240.

xperimental Researches^ t. III, p. IS3. — Ann. de chim. et

, S" lér., i852, t. XXXIV, p. 247.

xperimental Researches, l. III, p. i87. — i4nn. d<? chim. el

, 3* iér, 1852, t. XXXIV, p. 248.

344 ÉLECTRlCtTÉ DYNAMIQUE.

balance de torsion suspendu lui-même au moyen d'un iil de soie sans torsion. Les deux pôles de Félectro-aimant étaient réunis par un double cône en fer doux^ et les deux ampoules étaient amenées à égale distance du sommet commun des deux cônes. L'oxygène se montra fortement poramagnéiique. — Dans une autre série d'expériences(l), M. Faraday a démontré que, sous Tinfluence du magnétisme, le volume des gaz n'éprouve pas de variation sensible.

M. Ed. Becquerel (2) s'est aussi occupé, mais postérieurement aux premiers travaux de M. Faraday, des propriétés magnétiques des gaz. Il a employé, dans ses recherches, une balance de torsion qui lui permettait dé mesurer exactement l'intensité de l'action attractive ou répulsive des pôles magnétiques. Profitant de la propriété du charbon d'absorber et de condenser les gaz, il a recuit au rouge un cylindre de charbon de chêne, puis il a déterminé le sens et mesuré l'intensité de l'action des pôles d'un électro- aimant sur ce cylindre successivement suspendu dans le vide de la machine pneumatique et dans divers milieux gazeux. — D'après les résultats obtenus par M. Ed. Becquerel, l'hydrogène et l'azote ne sont pas sensiblement influencés ; mais l'oxygène est foiHement paramagnétique. L'air est pai^amagnétique aussi, quoique à un moindre degré; en raison de l'état à peu

(1) Expérimental Researches, t. III, p. 169. — Ann, de chim.ei dephys., 3* série, 1852, t. XXXIV, p. 243.

(2) Comptes rendus de V Académie des sciences, 1849, t. XXVIH, p. 623 ; — 1850, t. XXXI, p. 198. — Ann, de chim, et dephys., y sér., 1850, t. XXVIII, p. 321 ; — 1851, t. XXXII, p. 92.

ACTION DU MAGNéUSME SUH LA MATIÈRE PONDÉRABLE. 3^5

près neutre de Tazote, les propriétés magnétiques de l'air doivent être rapportées à la présence de Toxygène. Le protoxydc d'azote, Tacide carbonique, le gaz oléfiant et surtout le cyanogène sont diamagnétiques, H. Ed. Becquerel, tenant compte de la densité des gaz, a établi que l'action des pôles d'un aimant sur un gaz est proportionndle à la pression qu'il supporte.

H. Plucker avait d'abord rangé l'oxygène parmi les corps diamagné tiques. Plus tard, il a reconnu (1) les propriétés paramagnétiques de ce gaz qu'il considère, en outre, comme doué d'un certain degré de force coerciiive. D'après les recherches du même observateur, le bioxyde d'azote AZ 0* est fortement paramagnétique; l'acide azoteux AZ 0^ est paramagnétique à l'état gazeux, et diama gnétique à l'état liquide ; l'acide hypo-azotique AZO* esta peu près insensible à l'action du magnétisme à l'état gazeux, et assez fortement diamagnétique à l'état liquide.

$ ZV, — Ou pouvoir magnétique.

Avant de rendre compte des expériences entreprises dans le but de mesurer exactement l'intensité de l'action d'un aimant sur les corps, il est nécessaire de préciser le rtle que la chaleur et le milieu ambiant jouent dans ces phénomènes.

infloence de la ehaienr. — M. Faraday, opérant avcc de puissants ëlectro-aimants, a démontré (2) que, si l'élé-

(i) Afin, de chim. et de phys., 3* série, 1852, t. XXXIV, p. 342 et laivantcs. — Bibl. univers, de Genève, 1851, t. XVIII, p. 246; — 1852, t. XIX, p. 102.

(2) Bibl. univ. de Genève, 1846, t. II, p. 145.

arec des corps dans la composition desquels ewf fer, ieTiickel, uu le cobalt. L'exactitude de ces véritiée par M, Plucker (1). il résulte lIcs obse: M, Malteucci (2) que les propriétés maj^néliei doux augmentent jusqu'à nue certaine teiu partir de laquelle eltf^s décroissent (l*une mante dérable, sans jamais disparaître complètement;^ fusion ignée le fer était encore attiré par m aimant. Il a constaté que la chaleur exerce una du même genre sur les composés ferrugineux, i moins sensibles à Vaelion des aimants. B^aprè teucci , les propriétés magnétiques du platin servent à des températures très élevées, et pa l^rine diminuées par la fusion ignée.

L'élévation de température affaiblit aussi lesi d^^suhsimicesdiamagnéiiqu^s.M. Plucker a trou vers 251} degrés, température de fusion du ma pulsion exeî'cée par le pile d'un électro-ainn bisnmtlï éprouve une diminution considérai croissant avec récliaullement de la niasse. Les

ACTION DU MAGNÉTISME SUR LÀ MATIÈRE PONDÉRABLE. 3/i7

vent aucune variation entre zéro et 300 degrés. M. ^làiteuoci (i) a imaginé une expérience très élégante pour mettre en évidence Vinfluence de la chaleur sur le diamagtiétisme du bismuth. Il suspend à un iil de cocon une tige très légère de bois, et place à une de ses extrémités une cuiller de chaux caustique dans laquelle il répand quelques traces à peine visibles de colchotar. Loi^sque le drcuit des bobines de Télectro-aimant est fermé, la cuiller est attirée et Taiguille se place axial ement. 11 renïplit ensuite la cuiller avec du bismuth, la cuiller est alors repoussée, et l'aiguille se place éqnatorialement, II rom^jt le drcuit et chauffe la cuiller avec une lampe à alcool. Lorsque le bismuth est fondu, il ferme de nouveau le circuit, h cuiller est alors attirée et raiguille se place axialement. Au moment où le bismuth refroidi se solidifie, la cuiller est brusquement repoussée et Taiguille reprend la position équaioriale. M. Matteucci a constaté en outre que les propriétés magnétiques du phosphore, de l'acide sléari(iuc et du soufre n'éprouvent qu'une très faible diminution à h température de fusion de ces corps.

En 1847, M. Faraday (2) montra (jue l'élévation dr»

température affaiblit les propriétés magnétiques de

hir. Ces expériences tendraient à établir que, pour les

gftz comme pour les solides, l'intensité de l'action atircw-

^ive ou répulsive de l'aimant dépend de la température.

M. Ed. Becquerel (3) a repris l'examen de cette question

intéressante; ses observations sur l'oxygène portent h

(1) Cours spécial sur Vinduclion, etc. Paris, 18o4, p. 223.

(2) Expérimental Rescarches., t. III, p. 473.

(3; Afin, de chim. et de phys,, 3* série, 1855, l. XLIV, p; 221.

recherches (1) sur l'action du magnétisme, M. Fi découvrit un fait d'une très haute importance : il ] que, suivant la nature du milieu ambiant, un mém peut être attiré ou repoussé par les pôles d'un é aimant. Prenons, par exemple, une dissolution tri due de protosulfate de fer et enfermons-la dans u de verre très mince. Si ce tube est suspendu horia ment dans l'air ^ entre les pôles d'un électro-aimi liquide se conduit comme un corps paramagnétiqu tube prend Xà position axiale, — Entre les pôles de tro-aimant plaçons une petite cuve de verre dVaw, et disposons l'expérience de manière quel rempli de la dissolution très étendue deprotosul fer soit complètement immergé dans l'eau ; la dissi de protosulfate se montre plus fortement paramagx que dans l'air, et le tube prend la position axù choses se passent de même si l'on remplace Veau YalcooL — En place de l'eau, versons dans la eu dissolution de protosulfate de fer au même degré de e tration nue celle oui est dans le tube: dans ce cas. 1

du protosulfate de fer plus concentrée que (M?IIe qu'il contient; alors la dissolution la />/wsfV(??jrfwe se conduit comme un corps diamagnétigue^ et le tube prend la position fjw^toriale.

M. Faraday a obtenu des résultats de même nature en suspendant verticalement, en face des pôles d'un électroaimant, le tube de verre mince rempli de la dissolution très étendue de protosulfate de fer. — Dans l'air, dans l'eau et dans l'alcool, le tube était a/^«yc; dans une dissolution de protosulfate de fer au même degréde concentration, le tube était indifférent à l'action des pôles; enfin, dans une dissolution plus concentrée de protosulfate de fer, le tube était repoussé. Tous les observateurs qui, depuis M. Faraday, ont fait des expériences dans cette direction, se sont accordés pour reconnaître l'exactitude de ces résultats, et l'importance du rôle du milieu ambiant dans les phénomènes déterminés par l'action du magnétisme.

Comme le fait observer M. Faraday, les résultats précédents portent naturellement à penser que tous les coi'ps ioni paramagnétiques à des degrés divers, et qu'il n'y a pas réellement de corps diamngnétique. Dès lors, l'a//? actionei la répulsion, déterminées par le voisinage des pôles d'un aimant, ne traduiraient pas une propriété spécifique des corps, mais une simple différence entre les actions de niéme nature exercées par les pôles magnétiques sur chacun de ces corps et sur le milieu ambiant. En d'autres termes, un corps quelconque mis en présence d'un aimant serait iittiré ou repoussé, dirigé axialement ou équatoriaiement, non pas parce qu'il serait lui-même, et d'une ïnanière absolue, paramagné tique ou diamagnétique, mais II. 20

350 ÉLECTRICITÉ DYNAMIOI^E.

uniquement parce qu'il serait plongé dans un milieu moins ou plus poramagné tique que lui. Cette manière d'interpréter les phénomènes, repoussée par la grande majorité des physiciens qui, avec M Faraday, considèrent les substances attirées par les aimants et les substances repoussées comme douées de propriétés distinctes et opposéeSj a été adoptée par M. Ed. Becquerel (1).

M. Ed. Becquerel admet que tous les corps de la nature sont, à des degrés divers, magnétiques à la manière du fer doux. Pour lui, les phénomènes d'attraction et de répulsion doivent être rapportés à l'action d'une seule et même force ; dans un milieu indifférent tous les corps seraient attirés: les mouvements exécutés par les corps placés es présence d'un aimant sont des effets complexes résultant des deux actions attractives exercées par l'aimant sur les corps en expérience et sur le milieu ambiant.

M. Ed. Becquerel appelle magnétisme spécifique d'un corps quelconque la force avec laquelle Vunité de volume de ce corps est attirée par un centre magnétique dont l'intensité est un et agissant à Y unité Ae distance.

Dans cette théorie, lorsqu'un centre magnétique est placé dans un fluide quelconque, les molécules du fluide sont attirées dans toutes les directions ; quand l'équilibre existe, chaque tranche du fluide supporte \yne pression et prend une rfewsiVe d'autant plus considérables qu'elle est plus rapprochée du centre magnétique; Tout corps plongé dansée fluide est donc soumis à une attraction dont l'intensité

(i) Ann, de chim. el de phys , 3« sér., 4850, t. XXVIIf , p. 185; — 1851, t. XXXU, p. 68; — 1855, t. XLIV, p. 209.

dépend de son volume, de son magnétisme spécifique et de sa distance au centre magnétique ; mais, d un auti*e côté, il éprouve, de la part du milieu ambiant, une poussée de sens inverse dont l'intensité dé|>eiid aussi de la distance, du magnétisme spécifique et du volume du fluide déplacé. Ces deux actions représentent deux forces directement opposées et appliquées au même point du corps. Comme, d'ailleure, le volume du liquide déplacé est égal au volume du corps, la résultante ou la différence de ces deux forces est nécessairement proportionnelle h la différence des magnétismes spécifiques du corps et du fluide ambiant. La grandeur et lo signe de cette résultante déterminent Y intensité et le sens de l'action duœntre magnétique sur le corps en expérience.

On se trouve donc ainsi conduit à admettre que le magnétisme développe, dans les masses gazeuses soumises à son influence, des pressions mécaniques assez intenses pour mettre en mouvement des corps d'une densité aussi considérable que celle des métaux. Il est au moins difficile de concilier cette conséquence forcée do la théorie avec l'invariabilité bien démontrée du volume des gaz exposés k l'action des pôles des électro-aimants les plus puissants.

Ce n'est pas tout, un barreau de bismuth est presque aussi fortement repoussé dans le vide que dans Yair, Pour répondre à cette difficulté, il ne suffit pas de dire que sans doute Yéther est plus magnétique que le bismuth; il faudrait commencer par prouver que le magnétisme peut déterminer des pressions mécaniques dans Yéther, et puis expliquer comment ces pressions sont capables de communiquer un mouvement à des masses métalliques.

Nous avons déjà dit qu'en présence des faits acquis, on doit admettre, avec M. Faraday, que Taimant peut agir de deux manières différentes sur la matière. Certains corps sont attirés, ils sont paramagnétiques ; d'autres corps sont repoussés, ils sont diamagnéliques. Cette attraction et cette répulsion magnétiques sont dues à Faction dedeux forces distinctes et de sens contraires. Les mouvements exécutés dans le vide absolu dépendraient uniquement de l'influence des pôles de l'aimant sur les substances essayées, et traduiraient exactement la nature de leurs propriétés magnétiques. Le mouvement d'un corps plongé dans un milieu quelconque est, dans tous les cas, un effet produit par la résultante des actions, de même sens on de sens contraires, exercées par les pôles de l'aimant d'une part sur le corps en expérience, d'autre part sur le milieu ambiant.

Considérons rrt//rtfc^ton comme une force posiVive, et la répulsion comme une force négative. Quand un corps plongé dans un fluide est mis en présence d'un aimant, l'effet observé ne traduit ni l'action de cet aimant sur le corps, ni son action sur le fluide, mais la différence algébrique des actions supportées par le corps et par un égal volume du fluide qui l'entoure.

Soient f et f les valeurs absolues des actions supportées par un corps et par le volume du fluide qu'il déplace. Il est facile de voir comment, à l'aide des considérations précédentes, on peut se rendre compte de tous les faits fournis par l'expérience.

l** Le corps en expérience et le fluide ambiant sont tous les deux paramagnétiques. Dans ce cas /*et f sont deux

forces positives; leujr différence est (/-—/*')• — Si/'' est plus petit que /*, [f—f) est une quantité positive mais plus petite que f\ le corps se conduit toujours comme une îXJÎb^iàTiceparamagnétique^ seulement il est moins fortement attiré que dans le vide. — Si f est égal à /*, Texpression [f—f) est égale à zéro; le corps n'est ni attiré ni repoussé^ il parait indifférent, — Si f est plus grand que/*, if— f) est une quantité négative; le corps est repoussé et, quoiqu'il soit paramagnétique, il se conduit, dans ce milieu, comme une substance diamagnétique,

2*» Le corps en expérience et le fluide ambiant sont tous les deux diamagnétiques. Dans ce cas, /"et /"'sont deux forces négatives; leur différence est (f — f) . — Si /*' est plus petit que /*, [f — f) est une quantité négative ; le mouvement du corps ne change pas de signe, l'action est toujours répulsive^ mais moins intense que dans le vide. — Si f est égal à /*, l'expression (/*' — f) est égale à zéro ; le corps n'est ni attiré ni repoussé^ il paraît indifférent, — Si f est plus grand que /*, (/'—/*) est une quantité positive ; le corps est attiré et, quoiqu'il soit diamagnétique^ il se conduit, clans ce milieu, comme une substance par amagné tique,

y Le corps en expérience est paramagnétique, et le fluide ambiant est diamagnétique. Dans ce cas, fest une force positive et /*' une force négative; leur différence est me quantité toujours positive {f+f')- Évidemment, le corpsest toujours attiré, et mémeptus fo7Uementques'\l était dans le vide. — Son pouvoir magnétique est simplement exalté.

li° Le corps en expérience est diamagnétique et le fluide ambiant est pnramagné tique. Dans ce cas, fosi une force IL l.>0.

35ft ÉLECTRICITÉ DYNAMIQUE.

négative et/*' unetorcepositive;le\ir différence est toujours une quantité négative — {f+D* Dès lors, le corps est toujours repoussé , et même plvs fortement que s'il était dans le vide. — Dans ce cas encore, son pouvoir magnétique est simplement exalté.

DélennliiatloB da pimYolr magBélIqae de» eurpt. — Le pouvoir magnétique d'un corps est la force attractive ou répulsive avec laquelle un centre magnétique, d'intensité égale à Vunité et placé à Vunité de distance, agit sur l'MmVe de volume de ce corps. — MM. Ed. Becquerel (1), Plucker (2) et Faraday (3) ont successivement publié des travaux importants sur la détermination des pouvoirs magnétiques des corps.

Dans ses recherches, M. Ed. Becquerel a employé la balance de torsion. Les coi^ps solides, taillés en aiguilles de longueur constante et de même diamètre, étaient suspendus entre les pôles d'un puissant électro-aimant, au moyen d'un fil d'argent de 45 millièmes de millimètre de diamètre. Dans chaque essai, on déterminait la torsion qu'il fallait imprimer à ce fil pour maintenir l'aiguille à une distance angulaire constante de la ligne des pôles. Le sens de la torsion imprimée au fil indiquait si l'action de l'aimant était attractive ou répulsive.

Par des essais préalables, M. Ed. Becquerel s'est assuré

(1) Ann, de chim. et dephys,, V série, 1850, t. XXVIH, p. 283;

— 1851, t. XXXIf, p. 68; — 1855, t. XLIV, p. 209.

(2) Ann. de chimie et dephys., 3* série, 1850, t. XXIX, p. 129;

— 1852, t. XXXIV, p. 342.

(3) Expérimental Researches^ t. Ill, p. 407. — BibHoth. univ.àe Genève, 1853, t. XXIII, p. 105.

que la répulsion d'une substance diamagnétique placée à une distance fixe du pôle magnétique est régie par la même loi que l'attraction d'une substance paramagnétique. Dans l'un comme dans l'autre cas, l'action de l'électroaimant est proportionnelle au cajrré de l'intensité magnétique du barreau, ou au carré de l'intensité du courant qui traverse les bobines. L'exactitude de ces faits a été vérifiéepar M. Tyndall (1). — En plaçant un rhéomètre dans le circuit des bobines, il est toujours possible de tenir compte de l'intensité du jcourant transmis et, par suite, de rendre les résultats indépendants des variations d'intensité des pôles magnétiques de l'électro-aimant.

Les corps solides étant tous taillés en aiguilles de même longueur et de même diamètre, les torsions imprimées à un fil suspenseur pour les maintenir à une distance angulaire constante sont évideniment proportionnelles à leurs pouvoirs msignéiiqnes dans l'air.

Pour les liquides, M. Becquerel mesure l'action d'un aimant sur un même corps solide plongé successivement dans l'air et dans divers liquides. A l'aide de ces résultais, il est facile de calculer les pouvoirs magnétiques des liquides dans Vair,

31. Becquerel a rapporté tous les pouvoirs magnétiques des corps solides et liquides à celui de l'eau dans l'air. L'eau étant repoussée dans le vide^ son pouvoir est négatif et a été pris égal à— 1 .

Par l'emploi de la même méthode, M. Ed. Becquerel a déterminé les pouvoirs magnétiques des divers gaz par rapport à l'^aw.

M) BilAioth. wiivei's. de Genève, 1851, t. XVHI, p. 211.

Pour mesurer Taction d'un centre magnétique sur les diverses substances, M. Plucker a employé une balance ordinaire, très sensible, dont toutes les pièces sont en verre, et dont les plateaux sont formés avec des verres de montre. Les liquides étaient directement placés dans Tun des plateaux de la balance ; les solides étaient préalablement ramenés à rétat de poudre très fine. Le plateau destiné à recevoir les corps en expérience occupait toujours la même position par rapport aux surfaces polaires d'un fort électro-aimant. M. Plucker agissait sur des volumes égaux des diverses substances ; dans chaque expérience , il exécutait deux pesées, Tune avant que le circuit des bobines de Télectro- aimant fût fermé, Tautre pendant que le courant traversait le circuit des bobines. La différence des poids nécessaires pour équilibrer, dans ces deux circonstances, le corps déposé dans Tun des plateaux représentait nécessairement l'intensité de Y SiCiion attractive ou répulsive de Télectro-aimant sur un volume connu de ce corps. Les nombres ainsi obtenus, corrigés d'ailleurs de l'effet produit sur le plateau de verre de la balance, sont évidemment proportionnels aux pouvoirs jnagnétiques des diverses substances essayées, à volume égal et dans l'air.

De ses expériences sur des mélanges contenant de la graisse et delà limaille de fer dans des proportions déterminées, M. Plucker a déduit que l'intensité de l'action d'un aimant sur un corps dont les particules sont uniformément réparties, est proportionnelle à la masse ou au poids dece corps. D'où il résulte que, pour lui, l'action d'un centre magnétique ne doit pas être rapportée au volume,

poids (les substances essayées. M. Plucker, après

îsuré, à la balance, l'action attractive ou répvlsive

électro aimant suf un volume déterminé d'un

ivise M par le poids P de ce même volume du

ns Tair et hors de la présence de Télectro-aimant.

tité M est affecté du signe + ou du signe — suivant

ibstance essayée est attirée ou repoussée; dès lors,

M )rt---est une quantité positive ou négative qui,

idées de M. Plucker, représente le magnétisme \e de la substance en expérience.

iraday a publié un travail très important sur la lation des pouvoirs magnétiques sous uo/wrwe égai nés au vide ; il a employé la balance de torsion moyen de mesure. Le fil suspenseur était un fil le de 60 centimètres de longueur et assez fin pour être de ce fil ne pesât que 90 milligrammes. Dans expérience, il mesurait le degré de torsion qu'il Mprimer au fil suspenseur pour maintenir la oe essayée en présence des armures d'un puissant limant, et à une distance constante de 15 milliune lunette fixe servait à déterminer cette posi- « la plus grande exactitude, ouvant pas entrer dans les détails du procédé lental suivi par M. Faraday, nous donnons, dans au suivant, les résultats de ses recherches. Les s relatifs aux corps par amagné tiques ou attirés Xîtésdu signe +; les nombres relatifs aux corps \étiqnes ou repousses sont affectés du signe — .

KLKGTBICITÉ DYNAMIQUE.

Tableau des pouvoirs magnétiques des corps sous volume égal et rapportés au vide.

Proto-ammoDiure de cuivre

Per-ammoniure de cuivre

Oxygène

Air

Gazoléflant

Azote.

Vide

Gaz acide carbonique

Hydrogène

Ammoniac (gaz). . . .

Cyanogène

Verre

Zinc pur

Éther

Alcool absolu

Huile essentielle de citron

Camphre -- 82,59

Camphine — 82,96

Huile de lin — 85,56

Huile d'olive ~ 85,60

Cire — 86,73

Acide azotique. . ... — 87,96

Eau — 96,60

Solution d*ammonia-

que — 98,50

BisulGde de carbone. — 99,64 Solution saturée de

nitrc — 100,08

Acide sulfurique. . • — lOM^^

Soufre — 118,00

Chloride d*arsenic. . — 12I,7S Borate de plomb

fondu — 136,60

Phosphore i . . — »

Bismuth. —1967,60

$ T. — Xnfluenoe de rétat moléoulaîre des corps.'

M. Faraday (1) avait remarqué que l'état de cristallisation exerce une influence considérable sur la rfiiw/ïondes masses de bismuth placées en présence des pôles d'un aimant. A peu près en même temps, M. Plucker (2) déduisait de ses observations qu'il existe toujours une relation entre l'axe de cristallisation et la position d'équilibre que les substances cristallisées prennent entre les pôles d'un aimant. Malgré toufî leurs efforts, ces deux

(1) Biblioth, univers, de Genève, 1849, t. XII, p. 89. — Expérimental Researches, t. III, p. 83.

(2) Ann. de chim. et dephys., 3« série, 1850, t. XXIX, p. 145.

.CTION DU MAGNÉnSIIB SUll U liATIKRK 1H)NDÉRABL£. 359

ants physiciens n'étaient pas parvenus à découvrir les itables causes de ces phénomènes singuliers, en coniiction apparente avec les effets observés sur des Mtaoces amorphes.

Jne étude approfondie de cette question a perans à [. Tyndall et Knoblauch (1) de dissiper ces obscurités, de foire rentrer ces faits dans les lois connues des ions magnétiques. Ils ont d'abord établi par des )ériences nombreuses que, si les molécules d'un 1» sont plus rapprochées dans une certaine direction a dans toute autre, cette direction de plus grande con- Qsation de la matière est aussi celle suivant laquelle les ces magnétiques agissent avec le plus d'intensité. Par aséquent, lorsque un corps présentant cette disposition Séculaire est placé entre les pôles d'un électro-aimant, que la ligne de plus grande condensation ou de plus mde action magnétique peut tourner dans un plan rizontal autour du poûit de suspension, ce corps doit, idie que soit d'ailleurs sa forme, se placer dans une âtion d'équilibre stable telle que la ligue de plus grande ndensation soit dirigée axialement si la substance est ramagnétique , et équaiorialeiuent si elle est diamagnépue. Citons quelques expériences à lappui de ce principe. Arrosons de la poudre de carbonate de fer avec de l'eau onmée, pour lier les particules entre elles et en faire une lie consistante ; en pressant follement cette pâte entre sus morceaux de carton, nous obtiendrons un disque

(1) hmioth. umen. de Genève, 1850, t. XUI, p. 219; -* 151, t. XVI, p. 177, et t. XVm, p. 211 cl 215. — Ann. de china éfêfkyu. S* lérie, 1852, t. XXXVI, p. 37Q.

360 ÉLECTBICITÉ DYNAMIQUE.

minœD (Fig. 398). Il estévident que lés particules /^aroi/iag né tiques de carbonate de fer ne sont pas réparties uniformément dans toute la masse du disque, et qu'elles sont plus rapprochées dans le sens de son épaisseur que dans toute autre direction. Bien que le carbonate de fer soit paramagnétiquCy ce disque sus- j pendu verticalement entre les pôles d*un aimant est dirigé avec force et ses faces se placent éqmiorialement comme s'il était repoussé. Cette répulsion n'est qu'apparente, car, dans cette position du disque, Taxe de plus grande condensation des Inarticulés paramagnctiques de carbonate de fer,

iou de plus grande attraction magnétique, est parallèle à la ligne axiale.

s Supposons maintenant que le disque soit formé avec delà poudre de bismuth arrosée d'eau gom- Fig. 598. lïiée. Suspendu verticalement entre les pôles d'un aimant , ce disque est toujours dirigé avec force, mais ses faces se placent axidement comme si le bismuth était attiré. Dans ce cas, l'attraction n'est qu'apparente, car, dans cette position du disque, l'axe de plus grande condensation des particules diamagné tiques de bismuth, ou de plus grande répulsion magnétique , est parallèle à la ligne équatoriale.

Qu'il soit formé avec de la poudre de carbonate de fer ou avec de la poudre de bismuth, si le disque est suspendu horizontalement (Fig. 399), l'observation montre qu'il est indifférent à l'action des pôles de l'aimant. Ce résultat était facile à prévoir; en effet, l'axe de plus grande condensation des particules, ou de plus grande action

magnétique, étant dans le prolongement du iil suspenseur, il n'y a pas de raison pour que le dis(|ue tourne dans un sens plutôt que dans un autl*(^

M. Tyndall a agi ensuite sur des cubes de bismutii qu'il comprimait tantôt dans un sens, tantôt dans un auti*e. Dans tous les cas, les cubes étaient dirigés de manière que la ligne de plus grande condensation des molécules coïncidât avec la ligné équatoriale.

M. Matteucci (4) a fait un grand nombre d'expériences qui sont parfaitement d'accord avec les précédentes.

Dans les rechercbes de ce genre, il faut avoir soin d'agir avec des surfaces polaires planes et larges ; quand les pôles niagnétiques se terminent en cônes, l'action locale *^* * de ces pôles sur les surfaces très voisines du corps essayé produit des attractions ou des répulsions perturbatrices, qui peuvent l'emporter sur l'influence éprouvée par l'axr de plus grande condensation.

Les corps dont la texture est fibreuse doivent nécessairement présenter des phénomènes du même genre, puisque la condensation des moléxîules est plus considérabUî dans le sens des libres que dans toute autre direction* — Ainsi, suspendons horizontalement, entre les pôles d'un aimant, un cylindre d'iWre, substance fibreuse et diamu" gnétique. Quelle que soit la direction de son grand axe par rapport à celle des fibres, le cylindre est dirigé, et

(I) Coursspécial sur TinduclioM, etc. Paris, i85i, p. 145 et suiv. H. 21

362 KLECTHICITÉ DY.NAMKJUE.

s'arrête toujours dans une position d'équilibre stable telle que les fibres sont perpendiculaires à la ligne axiale et parallèles à la ligne équatoriale. — Si , les fibres étant parallèles au grand axe, le cylindre est suspendu verticalement, le système est indifférent à l'action des pôles.— Les morceaux de gutla - percha , substance diamagnétique rendue iibreuse par la préparation, se conduisent absolument comme les cylindres à'iooire.

Dans une plaque métallique, découpons des lames rectangulaires et carrées, et associons-les de manière à

Kig. mo.

Fis. 40».

former les prismes A, B, C (Fig. /lOO, 401, 402). Dansées prismes, les lignes do plus grande condensation des molécules et de plus grande action attractive ou répulsive de l'aimant, sont évidemment parallèles aux surfaces des lames associées. Lorsque ces prismes sont suspendus horizontalement entre les pôles d'un aimant, ils tournent «wtour de leur point de suspension, et se fixent définitive-

meut dans la position indiquée par Taxe de plus grande oondensation des molécules. En e£Get :

Si les plaques sont paramagnétiques^ le gi*aud aie des prismes A et B se place axialement , le grand axe du prisme G se place équatorialement.

Si les plaques sont diamagnétiques^ le gi*and axe des prismes A et B se- place éqmtonaiement , le grand axe du prisme G se place axialement.

En définitive, pour ces prismes composés de lames juxtaposées, la position d'équilibre n'est pas coniniaiidée par leur axe de figure, mais par la direction des lames

Fb. tO-2.

associées; ces lames se placent parallèlement à la iitjne axiale quand elles sont paramognéliques, et parallèlement à la ligne équaioriale quand elles sont diamagnéliques.

Ces exemples sont suffisants pour montrer les rapports qui existent entre la texture d'un corps et la position d'équilibre qu'il prend lorsqu'il est suspendu enh^e les |)oles d'un aimant. Ils prouvent, en outre, que

36/i ÉLECTRICITÉ DYNAMIQUE.

raimant agit toujours sur les particules des corps par attraction qusmd ï\s sont paramagné tiques; et par répulsion quand ils sont diamafjnétiques.

Par leur texture, les cristaux ressemblent aux prismes des Figures /iOO, 401, Zi02, composés de lames superposées. Leurs molécules ne sont pas uniformément réparties dans tous les sens ; parallèlement aux surfaces de clivage, elles sont plus rapprochées que dans toute autre direction. Par conséquent, les masses cristallisées placées entre les pôles d'un aimant ne doivent pas ^rc également sollicitées dans tous les sens. L'action attractife ou répulsive de l'aimant doit, comme la condensation moléculaire, atteindre son maximum dans une direction parallèle aux surfaces de clivage. A Taide de ces considérations fort simples, les prétendues anomalies des phénomènes magnéto-cristallins s'expliquent avec la jrfus grande facilité, et, pour les masses cristallines comme pour les masses amorphes, tout se ramène à une attraction ou à une répulsion des particules matérielles. L'observation prouve en effet que :

Quand une aiguille taillée dans une masse cristalline est suspendue entre les pôles d'un aimant, la position d'équilibre stable qu'elle prend ne dépend absolument que de la direction des surfaces de clivage, c'est-à-dire de l'axe de plus grande condensation des molécules on de plus grande action de l'aimant. Cette position est toujours telle que les surfaces de clivage se placent parallèlement à la ligne axiale si le cristal est paramagné' tique, et parallèlement à la ligne équatoriale si le cristal est diamagnétique .

J MAGNinSIIE SfTR LA MATIÈRE PONDÉRABLE. 365 \ TI. — Se la polarité dûnnagnétîque.

rendre compte des actions exercées par un r la matière pondérable, MM. Poggendorff, àer et beaucoup d'autres physiciens, admirent »nne heure que les corps en présence d'un vent prendre deux espèces de polanté. — Nous dans le cas d'une substance attirée^ comme IX, les pâles développés par influence sont de telle manière que les extrémités les plus 8 de Faimant et du corps soumis à son action Ues de noms contraires : c'est la polarité para- . — La manière de voir adoptée par ces pliysiuit à admettre que, dans le cas d'une substance comme le bismuth, les extrémités les plus s de l'aimant et du corps influencé représentent le même nom : ainsi la polarité diamagnétique rse de la polarité paramagnétique, [endorif, en étudiant l'action d'une aiguille pès faible sur les extrémités d'un barreau de acééquatorialement entre les pôles d'un électro- . Plucker, en plaçant équatorialement un bardoux au-dessus d'un barreau de bismuth l'action des pôles d'un électro-aimant , et 3n faisant agir à la fois les deux pôles de noms le deux aimants sur la même extrémité d'un bismuth, avaient observé des faits favorables, en apparence, à l'idée de l'existence d'une amagnétique, MM. Faraday et Thomson sou-

306 ÉUEcraiciTÉ dynamique.

mirent les conditions de ces expériences à une analyse rigoureuse, et montrèrent cpie les effets constatés s'expliquaient très bien par une modification survenue dans le champ des forces magnétiques, sans qu'on eût besoin de recourir à la polarité diamagnétique.

M. Weber (1) envisagea cette importante question d'un autre point de vue. Sur la surface polaire d'un puissant électro -aimant de force constante, il plaça une bobine en communication avec un galvanomètre très sensible, et un cylindre de bismuth dans la bobine. — Toutes les fois que le cylindre de bismuth était introduit ou retiré^ le circuit de la bobine était traversé par un courant instan* tané ; ces courants étaient évidemment le résultat d'une action inductrice analogue à celle qu'aurait exercée un cylindre de fer doux au moment de son introduction et au moment de sa sortie. Mais, d'après les observations de Weber, le sens des courants induits développés par le bismuth est inverse de celui des courants produits par un cylindre de fer doux placé dans les mêmes conditions. Ces expériences remarquables semblaient avoir définitivement établi que le bismuth et les métaux diamagnéfigues \)renueni, en présence d'un aimant, une polarité analogue et contraire à celle du fer doux et des autres métaux paramagnétiques.

En 1850, M. Faraday (2) reprit l'examen de celte question. D*abord il montra que les effets d'induction déterminés dans les hélices par les métaux mis

(1) Am. der Physik, 18-48, t. LXXIII ; — 1852, t. LXXXVK.

(2) Ecrperimental Researches, l. llï, p. 137. — Biblioth. univers, âe Genève, 1851, t. XVI, p. 89.

ACnON DU MAGNETISME SUR LA MATIÈRE PONDKHABLE. 367

en mouvement on présence des aimants, et observés par M. Weber, augmentent avec la conductibilité des métaux et ne sont point en rapport avec leur pouvoir ?;?«gnC'tiqiie. Ainsi, le cuivre, Tor et Targent agissent avec beaucoup de force, tandis qu'avec l'antimoine et If bismuth, on n'obtient pas de phénomène appréciable. Enfin, M. Faraday fit voir que les courants d'induction développés dans les métaux diamagnétiques alternativement rapprochés et éloignés du pôle d'un aimant, suflisent pour expliquer les résultats de M. Weber, et que, par conséquent, les expériences de ce dernier physicien ne prouvent nullement l'existence d'une polarité diawogn/'^ tique.

En 1851, M. Verdet (I) publia un beau travail sur les phénomènes d'induction développes paf les mouvements des métaux paramagnétiqucs oidiamagnétiquescn présence des pôles d'un électro-aimant et d'une forte hélice électrodynamique. D'expériences très précises et conduites avec son habileté ordinaire, il tira les deux conclusions snivantes:

1* Il est impossible d'expliquer les phénomènes par une induction diamognétique dont les lois seraient contraires à celles de l'induction développée i)ar les métaux poramagnétiques.

2" On rend compte de tous les faits par les lois do l'induction ordinaire, pourvu qu'on ait égard h l'induenee du temps, par laquelle M. Faraday a expliqué le magnétisme de rotation.

i; Ann,de chim.et ûe phiis., 3'8«^rit', isr.l, l. XXXI» p. 187.

Tel était l'état de la question quand M. Tyndall a fait connaître les résultats de ses expériences (1). L'appareil dont il s'est servi dans ses recherches lui avait été fourni par M. Weber lui-même.

BDB'D' (Fig. UO^) est le contour d'une cage de bois dont la paroi antérieure a été enlevée, et dont la paroi ix)stérieure sert, à maintenir toutes les pièces de l'appareil. Cette paroi postérieure, au moyen de deux grosses clievilles de laiton enfoncées dans les trous C, C, est solidement fixée à une maçonnerie. V, V sont deux roues de bois de buis taillées en gorge; le mouvement de l'une d'elles est transmis à l'autre au çaoyen d'un cordon 'SS'. Deux cylindres ic, opj de la substance à essayer, sont fixés à ce cordon ; quand les roues sont en mouvement, le cylindre ic monte pendant que le cyUndre op descend, et réciproquement. HE et HE' sont deux hélices de fil de cuivre recouvert de soie, et enroulé autour de deux gaines de laiton dont les extrémités supérieures dépassent les hélices de H en G et de H 'en G'. La longueur commune (le ces hélices HE, HE', est de /i83 millimètres, leur diamètre" intérieur de 18 millimètres, ol leur diamètre extérieur de 33 millimètres ; leurs centres

FIg. 400.

(1) Bihliolh. mherfi. de Genève, 1856, t. XXXH, p. 89.

ACTION DU UAGNÉnSia SUR LÀ MATlàRE PONDÉRABLE. 369

Boaik 102 millimètres de distance. Les diamètres des roues V, V, sont aussi de 102 millimètres. Ces hélices sont maintenues en place au moyen de pièces de laiton GG', EEJ', horizontales, et fixées à la paroi postérieure de la cage de bois. •

La barre transversale de laiton GG^ est traversée, en son milieu, par la vis de laiton R ; à cette vis sont attachés an certain nombre de fils de soie supportant un système alatique de deux aimants horizontaux dont le côté antérieur se projette en ab. Au moyen de la vis R , on peut à volonté soulever ou abaisser le système tout entier, he disque métallique t sert à fixer les fils de suspension ; il peut tourner indépendamment de la vis R, et permet de &ire disparaître la torsion qu'éprouvent les fils.

La Figure 404 représente une coupe horizontale de Tappareil au niveau de ce système asiatique, et montre la dis-

Fig. 404.

position des deux aimants ab, a'b\ par rapport aux deux hélices HE, H'E', et aux deux cylindres te, op. Les deux aimants ab, a'b', placés dans un même plan horizontal, Tun en avant et l'autre en arrière des hélices, sont reliés par une traverse de laiton. T. Il est facile de voir que les pôles de ces deux aimants de même longueur et de même force sont disposés de manière que le système soit