CHAPITRE VI

ACTION DU MAGNÉTlSIiE SUR TOUS UBS COBPS.

S 1. JLctiOB de l'alKABi ««r les corps bom ataiTB^ttv^cs «"^ 4«e eelle 4«l proTlent de l'l«d«eti«M«

L'une des circonstaDces qui ont constamment le niieux caractérisé le magnétisme, c'est sa spécialité, c'est-à-dire le petit nombre de corps capables d'être aimantés ou influencés par l'aimant. Le fer et l'acier, plus tard le nickel et le cobalt ont été longtemps considérés comme les seules substances susceptibles d'acquérir et de manifester des propriétés magnétiques. La découverte du magnétisme par rotation semblait d*al>ord devoir modifier cette manière de voir; mais le fait que le mouvement est néeessaii*e pour qu'il y ait action d'un corps quelconque sur l'aimant, suffit pour montrer qu*il ne s'agit pas ici , d'une véritable action magnétique, puisque le corps en repos n'exerce aucun effet. D'ailleurs, Texplication du phénomène par la production des courants d'induction, le rattache à un tout autre ordre de faits.

L'universalité du magnétisme, c'est-à-dire la disposition de tous les corps, aussi bien que celle du fer, do cobalt et du nickel, à obéir à l'influence d'un aimant, doit, pour être démontrée, se manifester directement par une action continue exercée par un aimant en repos sur un corps également en repos. Autrement on peut toujours craindre que les actions que Ton prend pour des phénomènes magnétiques, ne soient simplement que des effets d'induction.

L'induction ou, pour mieux dire, les courants induits peuvent, en effet, donner lieu à des mouvements. Ainsi, par exemple, si je place au-dessus, mais entre les pôles d'un fort électro-aimant dont les deux branches sont verticales, un anneau de cuivre de 12 à 15 centimètres de dinmètre, fait d'une

ACTION Ol MAOfnni^TCn TOUS LES COU

lAnie Irès-miDce et large d*un ceiili mètre, par conséquent irèsl%Br cl délicatement suspendu, je puis exciter chess lui des otirants d'induclioû en aimantant et désaimantant Télectro- U au moyen d'un courant voUalque; et j'ai la preu?e de ^tence de ces courants par les mouvements que cet anneau etécule sous rinfluence des pftles magnétiques. Ces mouve- [ineûls dii!¥ienneni encore plus sensibles si on enloure raniieau fune ceinture de courants vul talques très-forts, transmis à Iraers on fît de cuivre recouvert de soie, faisant plusieurs cireon- JTolutionâ circulaires. On le voit alors obéir à Vaclion de ces [courants comme si lui-même faisait partie d'un circuit élec- 'trique, preuve que sous rinfluence de Télectro-aimant il est traversé par un courant d'induction que son propre mouvement enouvelle à chaque instant. On peut, pour se convaincre q»ue ?Vst à cette cause qu'il faut attribuer Teffet observé, couper I anneau quelque part dans son pourtour, et réunir les deux mt5 séparés par une subslancf isolante; il uv a plus action irce que le courant ne peut plus circuler, ni par conséquent kVHablir; mais aussitôt que les deux bouts se louchent en cornniniquant entre eux par un bon conducteur, Taction recomiience '.

Au reste, un physicien français ^ M. Lallemand, a réussi à lémontrer directement que les courants instantanés, produits par rinducîion, s'attirent ou se repoussent les uns les autres iinme les courants continus et suivant les mêmes lois, 11 a ïème observé que les courants tertiaires, qui ne pruduiseut pas au galvanomètre de déviations appréciables, agissent trèB^ rivcmeul les un^ sur les autres, snlt par attraction, soit par répulsion. L'action du courant inducteur sur le courant induit présente quelques particularités remarquables que j'ai eu éga*

* >Viii^ avions déià^ en 1832, ob&crvé, M* Ampère et moi, qn^un aîineaïi dfulaire Tait û'unç t^undo de cuivre mince, détt cale nient lu^pendu au milieu [ un mmc^y e\UTicur rurmt! de pluMeur^ circoD% ululions d'un 111 de cuivre enmré ile mke, éti met luit en mouvement 5uiiâ Tactiou des pûtes d un atmuni en fer tïievâl, âu iiii^nienl où un fort courant électrique traverâatt lu fvtniure de til de [livre, frétait évidemment un pbénomt'Qe d'induction (Ann, de Pà^â. et de

lemcnt roccasion de vérilier dans les expériences avec rélectroaimant que je vuiiis de rapporlcr plus haut. Le circuit mobile est énergiquement repoussé, quoiqu'il soit parcouru par les deux courants induits directs et inverses; il semblerait en résulter que le courant inducteur agit par répulsion sur les deux courants induits également; mais Texpérience faite avec les deux courants induits séparément montre qu'il y a bien répulsion quauil le courant inverse passe, et attraction quand c'est le direct, comme cela doit avoir lieu d'après les lois d'Ampère; seulement la répulsion est plus énergique que l'attraclion, ce qui explifpie le résultat de l'expérience précédente. Cette différence dans l'ellot du même courant inducteur sur les deux courants induits, qui sont réellement égaux, provient de ce que le courant inducteur, pendant qu'il agit sur le courant inverse, augmente graduellement d'intensité, tandis que loi*squ'il agit sur le direct il diminue de même graduellement, la première action ayant lieu à l'établissement du circuit et la seconde à sa rupture. Il on résulte nécessairement que la première doit être plus forte que la seconde, car le courant inducteur agit sur le courant induit inverse pendant tout le temps de sa durée, ce qui n'a pas lieu pour le direct (pii dure encore quelques instants après que l'inducteur lui-même a cessé. Du reste, l'action d'un courant sur l'un ou sur l'autre de ces courants induits est proportionnelle à son intensité, ce qui fournit une conlirmation de la loi démontrée par M. Abria, qu'il y a un rapport constant entre l'intensité du courant inducteur et celle du courant induit.

On voit, d'après ce qui précède, avec quelle précaution il faut s'y prendre pour constater si un corps non magnétique est, oui ou non, susceptible d'être influencé par un aimant : cai*, dès qu'il y a mouvement , il y a production de courants induits, si du moins le corps est conducteur, et l'elfet observé peut par conséquent être du à l'induction. M. Faraday, comme nous le verrons plus loin, a fait une étude très-délaillée des mouvements qui résultent, dans les masses métalliques, de la production des courants d'induction qu'y détermine l'action de Vélectro-aimant. Il est parvenu à très-bien distinguer les mou-

ACTION DU MAGr^&TISME SLR TOUS LES CORPS. 459

vemenU dus à cette cause de ceux qu'engendre raction immédiate du magnr*lisnie sur les div<u'<es substances.

Coulomb, qui Tun des premiers a rlierrlié à découvrir des traces de magnétisme dans les corps non niagnéti({ues, avait trouvé qu'en donnant à ces corps la iornK* de petits barreaux de o à 0 millimètres de longueur et *le 14 de millimètre d*épaisseur, et en les suspendant à un fil de soi(? sans torsion entre les pôles opposés de deux forts aimants, ils se mettaient dans la direction de ces aimants et que, si on les en détournait, ils y étaient toujours ramenés après des oscillations plus ou moins nombreuses. Cet effet était probablement du à des quantités de fer excessivement petites, répandues indistinctement dans les corps et non à une propriété particulière de ces corps ; telle était du moins Topinion de Coulond) qui trouve, par exemple, que dans une petite aiguille tl'argent soumise à Texpérience rr^nv de fer suffisait pour qu'elle éprouvât rinlluence des aimants. Il est probable que c'était bien là l'origine des eSeis observés par Coulomb, quoique cependant il y ait bien une action propre exercée par les aimants sur tous les corps, mais cette action n'est pas la même sur tous; preuve que dans celle que nous venons de rapporter c'était bien la présence du fer qui était la cause prédominante du phénomène.

M. Becquerel avait obtenu longtemps après Coulomb, mais peu de temps après la découverte d'Oersted , des résultats curieux en soumettant différentes substances à l'action de courants électriques très-énergiques ou d'aimants très-puissants. Ayant observé ({u'une aiguille de fer doux librement suspendue dans rintérieur d'un galvanomètre, se place, comme on devait s'y attendre, perpendiculairement aux contours du til, en vertu de Taimantation qu'elle acquiert, il la remplaça par une petite cartouche pleine de limaille très-fine de fer doux qui se conduisit de même. Mais ayant rempli la cartouche de deutoxyde de fer, il trouva que les choses se passaient tout autrement. Cette cartouche d'un millimètre de diamètre, suspendue convenablement et soumise à l'iidluence du courant, fut attirée rapidement dans le plan de l'appareil , et après quelques oscillations, se plaça dans une direction parallèle aux contours du

460 MAGNÉTISME ET ELiCTRO-DY^ïAllîQtrB*

fil. Si Y on présente le pôle il' un aimanl à la cartouche de vîeih toxyde de ferpeDdant qii*ellp est sous rinllnenœ Jn ^ galvanomètre, on voit «[uc ce pôle agit de la mùme u tous les points qui sont situés du méine côlé du gaUanomt le pôle de Taimant élanl changé, Teffel est inverse. Ainâi le magnélisnie nord de la cartouche est d'un côté de sou longitudinal, et tout le magnétisme sud est de Vautre^ distrii lion du magnétisme inverse de celle qni a Heu ordinairei dans les corps magnétiques*

Des aiguilles en cuivre , en bois, en gomme laqiie, paraJÀ^eni éprouver de la part du courant, te même genre d'action qiïfhi cartouches remplies de deuloxyde de fer, seulement à ur ' bien moindre; mais Teflel est si peu marqué et reipérk.... .x délicate que les résultats peuvent eu paraUre douteux*

En soumettant ces diverses substances à racllon de furt^ii* mants» M, Becquerel avait observé des effets aualoguen.f*i*«l-fr dire qu'il a\ait trouvé que, daus les corps tels tjue racier et U fer douX( la distrihulion du magnétisme s'y fait toujours dam le sens delà longueur, tandis que, dans les autres , tels ipif k deutoxyde^ le Lritoxyde de fer, le bois, la gomme laque, elle s'y fait le plus souvent «lans le sens de la largeur. Voici um expérience curieuse» Une aiguille en bois, de 4 centimëtri^ <fc longueur, est placée entre deux ptMes opposés ûf deui Mi aimants, dont les extrémités sont à quelques milliuielre^ <fe distance, et son point de suspension est le plus rapproclii- |jo?- «ible de l'intervalle qui les sépare. L'aiguille se place alors peF peudiculairement à la ligne qui joint les pùles, uu lieutk^ mettre dans la direction de cette ligne* se couduisatU ai^k^ comme la cartouche, qui renferme un mélange de d^uli-' de tritoxyde de fer, ou seulpoieut du tritoxyde. Mais ù < gne les pôles du barreau, l'aiguille de bois unit par ^i ^ suivant la ligne même des p6les. Une aiguille de gumrat- laque présente^ mats à un moindre degré, le même phénomène* H est impossible de recoTuiaitre la polarité transvei^sak* ^t ^ ■ ^' tfiverses suh:^ lances, comme on la reconnaît dans la t * ^le

deutoxyde de fer on dans celle qui renferine un mètange de deutoxyde et do tritoxyde.

Une autre forme remarquable, sous laquelle rinflueuce mutuelle du magnélisme et des corps non-maguétiques peut se manifester, est celle que M. Arago avait observée en faisant iBciller une aiguille aimantée horizontale au-dessus de différâtes substances non-conductrices de Télectricité, et où, par sopséquent, les courants d*induction ne pouvaient s*établir. Unsi, au-dessus d'un plan de glace (eau gelée), une aiguille dmantée, pour que sa déviation soit réduite de 53** à 43, fait

26 oscillations à 0^ mil 70 de distance. 34 — à 1, 26 — S6 — à30, 5 — 60 — à 52, 2 —

Au-dessus d'un plan de verre (crown glass) , une autre aiguille fait, pour réduire sa déviation de 90* à 41%

122 — à 0, mil. 91 de distance.

Ces différences, si grandes dans le nombre des oscillations ]ae fait la même aiguille dans les mêmes circonstances, mais à différentes distances du plan de glace ou de verre, semblent prouver Tiniluence mutuelle de cbacune de ces substances et de raigmlle aimantée.

Enfin un fait important est la répulsion, observée primitivement par Brugmanns, puis, plus tard, par Lebaillif, qu'exercent sur le pôle d'une aiguUle aimantée le bismuth et l'antimoine. On avait bien cherché à ramener ce fait à une loi générale, c'est-a-dire à une répulsion mutuelle exercée entre les corps par l'effet de quelque rayonnement , tel que le rayonnement calorifique; mais l'expérience, faite avec soin, avait montré que la condition nécessaire du phénomène était que l'aiguille fût aimantée, et que, par conséquent, il dépendait du magnétisme et non des causes étrangères à cet agent.

Les faits que nous venons de rapporter semblaient prouver

462 MAGNÉTISMK ET ÉLECTAO-I^t^AMlQtE.

que raimartl exerce, sur les ditférents eot-ps de la nature , une action qui n'est ni analogue à celle qu'il exerce éur les coip» magnétiques, ni une action due à rinduction. Mais ces faits étaient isolés, fort peu nombreux; ils ne paraissaient soumis à aucune loi. C'est à Faraday qu'on doit de 1^ avoir constata d'une manière positive et de les avoir en même temps rdtnetiéi à un principe général.

Le savant physicien anglais, à la suite de recherches relt tives à rinfluence qu'exerce le magnétisme sur un rayon de lumière polarisée transmis à travers certaines substances transparentes placées sous l'action d'un fort électro-aimant, reche^ ches dont nous parlerons plus loin, essaya de soumettre à Faction directrice de cet électro -aimant les mêmes substances transparentes, et il parvint ainsi à une découverte remarquable. La substance transparente, dont il fit principalement usage, et qui est la plus propre à la manifestation de ce genre de phénomènes, est un verre particulier d'une couleur jaunâtre, préparé par M. Faraday lui-même , en vue d'usages optiques , et qu'il avait nommé verre j^esani à cause de sa grande densité; c'est un boro-silicate de plomb.

Vn prisme de ce verre, de 5 à () centimètres de longueur sur une section d'un centimètre carré environ , est suspendu horizontalement, au moyen d'un lil de soie écrue, au-dessus et très-près des deux pôles d'un électro-aimant puissant , disposé de façon que ses deux branches soient verticales. Au moment où le courant électriiine traverse le fil de l'électro-aimant, on voit le prisme de verre se mettre en mouvement et se placer, après un nombre plus ou moins grand d'oscillations, perpendiculairement à la lign<^ qui joint les deux piMes; position ipie 31. Faraday appelle rquatoriahy par opposition à celle qnc prennent les corps magnéti(iaes, qui se placent suivant la ligne même des polos, i^l qu'il appelle aria/e. Si on le dérange de la position «Vjnatorialo , le prisme de verre tend à y revenir, tant du moins <iur rélcclro-aimant est aimanté. Oti&nd, dans ses oscillations entre les deux pôles, il s'approche du bord de Tune ou l'autre des deux surfaces polaires, on le voit s^arrëter et être vivement repoussé par ce borid.

ACTIOîf DU MAGNÉTISME SUR TOUS LES CORPS. 463

Si les branches de rélectro-aimant sont trop écartées pour que Faction des pAles puisse se faire suflisamment sentir sur la substance suspendue entre eux , on place sur chaque surface polaire des pièces de fer doux, soit prismatiques, soit taillées en pointes Ters les deux parties qui se regardent ; et, avant d'aimanter rélectro-aimant, on met ces pièces ou armatures à une distance Tune de Tautrc telle que le corps suspendu entre elles en soit aussi rapproché que possible, sans cependant être gêné dans ses mouvements de rotation autour de son fil de suspension. L'action directrice que nous avons décrite et désignée sous le nom d'équatoriale , se manifeste alors de la manière la plus prononcée. Mais ce n'est pas seulement le verre pesant qui lui obéit ; toutes les substances organiques ou non organiques lui sont également soumises, à moins que, n'étant magnétiques ou ne renfermant une certaine proportion d'éléments magnétiques, elles ne prennent la direction axiale. Ainsi le cristal de Toche^ une foule de sels non m«'îtalliquos et de composés chimiques, Xiodp^ le phosphore^ le soufre^ la résine^ de la viande cuite ou fraîche^ du xang^ une plume, un morceaxi de pomme ou de potVtf prennent la direction équatoriale entre les pôles de l'élec- Iro-aimant.

M. Faraday a obtenu les mêmes effets en employant un fort aimant ordinaire en fer à cheval au lieu d'un électro-aimant; mais les phénomènes sont moins prononcés. Il faut avoir soin de ne faire usage, pour attacher au fil de suspension les corps soumis à l'influence du magnétisme, que de fils de cuivre ou de laiton nullement magnétiques.

Quand on examine de près le phénomène, en l'étudiant sur une substance telle que le verre pesant , qui le manifeste à un haut degré, on est frappé d«^ voir la répulsion qu'exercent également sur la substance les drux pôles magnétiques. Ainsi, si le prisme de verre pesant est suspoiiflu do farnn que son rentre de suspension, quoique situé sur la ligne axiale , soit plus rapproché de l'un des pùles (jue de l'aulrc, l'ariion de l'élerlmaimant lui fait bien toujours piciiilro la position équatoriale; mais en même temps il (*sl repoussé parallèlement à lui-même par le pôle dont il est le plus rapproché.

Od voit cette répulsion se manifester à son plus haut degré, quand, dans son mouvement oscillatoire entre les pôles, le prisme se rapproche du bord de Tune ou Vautre des deux saxfaces polaires. Du reste, quelle que soit la forme du morceau de verre pesant, aussi bien quand il est cubique ou sphérique que quand il est prismatique, il est repoussé par chacun des pôles également; mais, pour qu^il puisse éprouver une action di^e^ trice qui lui imprime la position équatoriale, il faut que h longueur l'emporte chez lui sur les autres dimensions. La répulsion semblerait donc être le phénomène dans sa plus granda simplicité, et la direction équatoriale serait le résultat de la tendance de chacune des particules du corps à se porter au liea où la répulsion est la moindre et où , par conséquent , Tactioi magnétique est la plus faible.

S 2. DIstiBctIon des corps en iiui|pBétl4iiefi et dlanui^étliMt*

Après avoir reconnu que tous les corps sont lufluencés par Taimant , et par couséqueut magnétiques , avec celte différence que les uns sont attirés et se placent axialemeiit^ tandis que les autres sont repousses et se \A'à(iiiïi\. equatorialement ^ M. F'araday a appelé les premiers paramag7iéliques ^ et les seconds diamagnétf'ques. Il s'est ensuite occupé à soumettre toutes lesdiflereuics substances à rcxpéricuce, afin de déterminer à laquello des deux catégories chacune d'elles appartient, et quel rang elle doit y occuper. 11 a trouvé que les diamagnétiques sont essentiellement le bismuth^ Y antimoine^ le zinc^ Yétain^ le cadmium, le mercure^ \ argent ei le cuivre, La force avec laquelle l'action de l'aimant s'exerce varie avec ces divers métaux; le bismuth et l'antimoine l'éprouvent à un haut degré; un petit barreau de bismuth de i centimètre de largeur, est, de toutes les substances soumises à l'expérience , celle qui met le mieux en évidence le phénomène dans ses divers détails. Du reste, dans l'ênuniération «jue nous venons d'en faire, les métaux ont été clasH-? dans l'ordre du degré d'intensité avec lequel ils manifestent le genre d'action dont il s'agit.

M. Faraday s'est servi du bismuth pour étudier quelque.*

jartîcularitéii du phénonif*iie, qui auraienl écLai^pe à roh^f^r-* ration avec des sLihstanees moins sensibles. Ceèt ainsi qu'il a ronstalê que deux barreaux dt^ bismuth, délicatement Buspeniuiï et soumis en même temp^ à Vnriinn des aimants, n'agissent point l'un sur Tautre, ce qui semble éloigritT toute idée d'un anlagoiiismi^ polaire dans les barreauï. M, Matlencci a fait la même observaliou en suspendant les deux barreaux dans le vide. Faraday a encore vu que de la poudre fine de bismuLli, projetée sur im papier placé sur Tun des parles de rélectro-aimanl, atFecte nue disposition régulière; les particules se portent en dehors et en dedans d'une ligne circulaire » qui est justement le bord du cylindre de fer *loux. Cette ligne reste parfaitement nette, ce qui montre la tendance des particules du bismuth à être repoussées à la fois dans toutes les directions; résultat d'arcord avec la arque que nous avons faite sur la répulsun plus vive exerpar les bords de la surface polaire sur les barreaux sus* dus. M, Pouillet a obtenu des résultats semblables, en mégéant du sesquichlorure de chrome , qui est magnétique, c du bismuth, tous les deux très-linemenl pulvérisés: il a vu cercle violet, formé par te chlorure auH:le3sus de rp.réte du le de réleclro-aimant rjui Taltire, entre deux cercles bien iocls formés par la poudre de bismuth, qui est repoussée elle-même par Tarête*

Quelques-uns des métaux, et notamment le cuivre, éprouvent un mouvement d'un genre tout parliculier à Tinstant où, su.*pendus entre les pôles de l'électro-ainiaol, on aimante celuici. Ce mouvement, trés-distinct de celui auquel obéit le barreau pour se placer dans h direction éipialorialej et qui a lieu lors même qu'il est déjà naturellement dans cette direction, se manifeste également au moment où cesse raimantation de leetro-aimant* 11 est dû évidemment au développement sur surtace du métal de courants induits par Télectro-aimant, im que nous Tavons Aéyk indiqué plus haut. C'est au reste dont Faraday s'est assuré en variant la forme, les dimenns et la position primitive du métal qif il soumet à Texpéoce. D'ailleurs on n^observe nnllemeul ces mouvements us le verre pesant, ils sont à peine sensibles dans le bismuth,

466 JiUGNÉTlSlIK ET ÉLKGTRO^DTNIMIQUK.

£l sont d'autant moins prononcés que le métal est moiiifl eoo* ducleur de l'électricité. Voici Tordre dans lequel Faraday, à la suite d*une étude détaillée qu'il a faite de ce mouvement révulsif [c'efbi ainsi qu'il Ta nommé), est arrivé à placer les diflérents métaux quant à l'énergie avec laquelle iU le manifestent dans les mêmes circonstances : cuivre^ argent^ or^ zinc y cadviivm, élain^ platine^ palladium ^ plomb ^ anlimoine et bismuth. Cet ordre est le même que celui que M. Arago et MM. Ilerschell et Babbage avaient assigné aux métaui quant à leur faculté d'entrainer Taiguille aimantée dans les phénomènes du magnétisme par rotation , et par conséquent de dooner naissance sur leur surface à des courants d'inductioo; preuve que c'est bien à ce dernier genre d'action, qu'il ne faut pas confondre avec celui qui nous occupe, que sont dus leà mouvements particuliers observés par Faraday.

En poursuivant ses recherches, M. Faraday est arrivé à trouver qu'indépendamment du fer, du nickel et du cobalt, il existe un grand nombre de substances qui se placent axialement entre les deux pôles d'un électro-aimant, et qui doivent donc être classées dans les corps paramagnétiques, comme les appelle Faraday, ou magnétiques, comme nous conlinueiooâ à les appeler. Il a renianjué eu outre que la plupart des composés, et entre autres les sels des métaux magnétiques, le sont également, et c'est même du magnétisme de leurs composés qu'il en a conclu pour plusieurs, tels que le luangauèse, le cériuiu, le chrome, etc., leur propre magnétisme à eui. Ces composés sont magnétiques aussi bien quand ils sont di^ sous dans Tcau qu'à Télat solide. Les nombreux cora]>ûsé> dans lesquels entre le fer ont été l'objet d'une étude parliculitTc, et tous ils se sont placés axialement entre les pôles de rélectro-aimant, et ont été attirés par ces pôles. La présence d'une très-petite quantité de fer suflit pour rendre une substance magnétique. Ainsi, le verre vert de bouteille, lecrouuglass sont magnétiques; le papier et le carton tin le sont également, probablement parce qu'ils ont été en contact avec du fer dans l'acte de la fabrication , car les substances organiques sont en général diamaguétiques. Cependant les cristaux jaunes

ACnON BU lUGlfÉTISm SUR TOUS LIS CORPS. 467

» ferro-cyanure de potassium aussi bien que les rouges prenîDt la direction équatoriale, ce qui semble indiquer qu*Ûs ne nt pas magnétiques. Cette anomalie tient probablement àFétat istallin de la substance, qui, comme nous le verrons plus loin, flue sur la forme qu^affecte ce genre d'action.

L'influence si prononcée qu*exerce la présence d'une minime lantité de fer montre avec quelle précaution il faut opérer )ur conclure, de ce qu'une substance prend la direction aiiale, libelle est magnétique. Il suffît, par (exemple, d'avoir coupé n morceau de bois avec un couteau pour qu'il se place axi»ment, tandis que le bois afl'ecte toujours la direction équairiale, étant éminemment diamagnétique. Aussi, quand on )umet des solutions, et en général des liquides, à l'expérience, 1 a soin de les mettre dans des tubes de verre à parois aussi dnces que possible , et de choisir du verre blanc et par conséuent non magnétique. Il est vrai que le tube est alors dialagnétique; mais comme cette propriété n''est jamais aussi rouoncée que l'autre, le didmagnétisme du verre n'empêche as le magnétisme du liquide intérieur de se manifester.

On peut, du reste, éprouver les liquides, non-seulement en iS plaçant dans des tubes, soit petits vases cylindriques de erre, suspendus horizontalement, mais aussi en étudiant les lodilications qu'ils exercent sur les propriétés magnétiques ou iamagnétiques des corps qu'on y plonge. £n voici un exemple: Q mélangeant en proportion convenable du proto-sulfate de 5r, qui est magnétique, et de l'eau, qui est diamagnétique, on eut se procurer une dissolution qui n'est ni repoussée ni irigée par l' électro-aimant, du moins dans l'air, mais qui, ntourée d'eau, prend la direction axiale; on peut même, en ifaiblissant la proportion du fer, lui imprimer dans l'air une irection équatoriale, tandis qu'elle garde dans l'eau une direcion axiale. Cette expérience nous montre qu'il est possible, par .n mélange convenable de deux corps pris chacun dans Tune es classes, de se procurer une substance qui soit interméiiairc entre eux quant aux propriétés magnétiques et diama- ;nétiques, si du moins le milieu ambiant ne change pas, si 'est toujours 1 air, par exemple. D'un autre cûté, M. Famday

468 MAGNÉTISME ET ÉLEGTBO-DTNAMIQim.

n*a pu trouver aucun corps solide ou liquide, sauf les mélanges artificiels dont nous venons de parler, qui soit neutre, c'est-àdire qui ne soit pas magnétique ou diamagnétique.

Un animal vivant, tel qu'une grenouille librement suspendae au-dessus de Télectro-aimant, prend la position équatoriale. ainsi que je l'ai observé moi-même. Il est assez étonnant que le sang qui contient un peu de fer soit diamagnétique , tandis qu'en général tous les composés du fer sont magnétiques. Cela tient probablement à la prédominance des parties constituantes du sang qui sont diamagnétiques. Par contre, bien des substances sont magnétiques sans qu'on eût pu le prévoir, telles que le papier, la cire à cacheter, le vermillon, le minium, Talbeste, le peroxyde de plomb, etc.

Après avoir découvert et analysé avec tant de soin les phénomènes du diamagnétisme. Faraday se contente d'énoncer la loi que lui a fournie Texpérience, savoir que les substances diamagnétiques sont celles qui, dans le champ des forces magnétiques , se dirigent des places où ces forces ont le plus d'intensité vers celles où elles en ont le moins, tandis que c'est l'inverse pour les magnétiques. Faraday entend par champ des forces magnétiques Tespace plus ou moins grand dans lequel les pcMes d'un électro-aimant font sentir leur inQuence, et qui est traversé dans tous les sens par des forces d'intensités et de directions variables, dont les courbes tracées par la limaille de fer donftent, jusqu'à certain point, une idée assez exacte.

Les expériences de M. Faraday, que nous venons d'exposer, étaient à peine connues que MM. Becquerel père et lils cherchaient à montrer qu'elles rentraient dans celles que M. Becquerel père avait faites en 1827 sur le magnétisme transversal des corps, et dont nous avons parlé plus haut. Ils attribuaient la direction longitudinale, transversale ou oblique, que prend une substance entre les pôles d'un fort aimant, à la fonne de h substance, ([iii, combinée avec son degré de magnétisme, détermine la résultante des forces magnétiques, et par consKjuenl la position (|ui en est la consécjuence. MM. Becquerel appuyaient leur opinion principalement sur les expériences faites avec le

ACTION DU BiAGNÉTISBfE SUR T0V8 LES CORPS. 469

peroxyde de fer qui est magnétique, et qui cependant se conduit souvent comme un corps diamagnétique , expériences dont nous avons parlé dans le paragraphe précédent.

M. Faraday a bien reconnu que cette substance prend en effet des positions très-variées entre les pûles des aimants, mais elle n'en est pas moins toujours attirée par Taimant, comme tous les corps magnétiques. De plus, quand un tube plein de peroxyde de fer prend une direction transversale à la ligne des pôles, c*est une position d'équilibre instable, et pour peu qu'on l'en éloigne, il est attiré par les pôles. Avec les corps diamagnéliques, tels que le bismuth, le phosphore, etc., la position transversale est celle d'un équilibre stable ; si la substance l'abandonne, elle y revient par une suite d'oscillations; et le centre de gravité de la masse est constamment repoussé et non attiré par l'aimant. Le fait simple et fondamental qui distingue les corps diamagnétiques des cOrps magnétiques, c'est que les premiers sont repoussés, tandis que les seconds sont attirés parl'aimant. La direction est un phénomène qui est une conséquence du fait fondamental, mais qui peut être modifié par dilférentes circonstances ; la distribulion du magnétisme ne se fait donc pas dans un sens transversal. Il arrive seulement quelquefois, comme avec une cartouche de peroxyde de fer, que l'état de désagrégation de la masse qui s'oppose à la transmission du magnétisme par induction de particule à particule, joint à la longueur absolue de la cartouche, détermine la création, à différentes distances et dans différentes directions, de pôles magnétiques qui peuvent être considérés comme indépendants les uns des autres. Il est facile de comprendre alors pourquoi la cartouche placée transversalement à la ligne des pôles de l'aimant y reste par l'effet de tous les pôles magnétiques de noms contraires qui se trouvent sur chacune de ses faces, et pourquoi lorsqu'une de ses extrémités s'approche excessivement de l'aimant, elle est attirée par lui et dérangée par conséquent de sa position é(|uatoriale. En preuve que c'est bien la distribution particulière des pôles magnétiques résultante de l'état de désagrégation de la substance, et non, comme le croyaient MM. Becquerel, son faible degré de magnétisme qui détermine la direction que prend une

470 MAG2fÉTISXI ET ÉLECTBO-DTnASOQini.

cartouche de peroxyde de fer, Faradar cile le fait que des substances bien moins fortement magnétiques que leperoiyde^mais qui ne présentent pas le même étal de désagrégation , telles qne les dissolutions trè&-élendues de proto^ulfate de fer, des solutions de sels de nickel et de platine, se conduisent exactement, à rintensité près, comme tous les autres corps magnétiques et non comme le peroxyde,

H. Edmond Becquerel a repris plus tard la même question, et en opérant avec un énorme électro-aimant sur toutes les substances taillées en petits barreaux, il a cru pouvoir, tout en renonçant à Tidée d*un magnétisme transversal, persister dans son opinion, savoir, que tous les corps s* aimantent sous Tinfluence d'un aimant comme le fer doux lui-même, mais à un degré plus ou moins marqué, suivant leur nature. La direction quMls prennent dépendrait alors seulement de la différence qui existe entre l'action qui est exercée sur eux, et celle qui est exercée sur le milieu dont ils sont environnés. Une subûstance serait attirée par un centre magnétique avec la différence des actions exercées sur cette substance et sur le volume du milieu déplacé; d'où il suit qu'un corps est attiré par un centre mastiétique ou en est repoussé suivant qu'il est plongé dans un milieu plus magnétique ou moins magnétique que lui, de même qu'un ballon tombe à la surface de la terre ou sélève dans l'atmosphère suivant que le gaz dont il est rempli est plus dense ou moins dense que Tair. Ce principe serait analogue à celui d'Archimède pour la pesanteur, avec la différence que celui-ci s'applique à la masse du corps, tandis que l'intensité magnétique développée par influence dans une substance n'en dépend pas, mais est li»Mî probablement avec la manière dont se trouve réparti dan? le corps, le milieu subtil, soit l'éther, dont une certaine modification produit le magnétisme.

Il résulterait de cette manière de voir qu'il n'est pas nécessaire d'admettre do distinction entre le diamagnétisme et le magnétisme proprement dit , que tons les corps obéissent à l'action du magnétisme, mais à des degrés différents, et que les répulsions qu'exercent les deux p<Mes des aimants sur certaines substances sont uniquement dues à ce que ces substances sont

ACTION DU MÂGNinSBlB SUR TOUS LES CORPS. 471

plongées dans un milieu plus magnétique qu^ellcs, milieu qui par sa nature donne lieu aux effets observés. L'expérience semble indiquer en effet que ces deux formes deTaction magnétique (le diamagnétisme et le magnétisme) suivent les mémos lois et varient de la même manière proportionnellement au carré de rintensité magnétique. M. E. Becquerel a fait usage pour obtenir ces résultats de la balance de torsion, ayant soin de ramener loujoups les substances à la même position par rapport aux pôles de Télectro-aimant, et mesurant seulement dans chaque cas les angles de torsion. Il a obtenu par cette méthode les mêmes nombres proportionnels pour les mêmes substances, en faisant varier Tintensité de Taction magnétique. 11 a également constaté de la même manière rinilueuce des milieux .ambiants : ainsi le verre ordinaire, qui dans Tair est attiré par les pôles d'un aimant, est fortement repoussé par ces mêmes pôles dans les dissolutions de fer et de nickel ; le soufre, la cire blanche, qui sont repoussés par les pôles magnétiques dans Tair, sont au contraire attirés quand ils se trouvent plongés dans des dissolutions concentrées de chlorure de calcium ou de chlorure de magnésium.

D'après cette théorie, il semblerait que tous les corps devraient être attirés par les aimants dans le vide, puisque l'attraction est le fait général, qui n'est modifié que par la présence du milieu ambiant; or plusieurs substances, telles que le bismuth, le phosphore, le soufre, sont au contraire autant repoussées dans le vide que dans l'air. Pour expliquer cette anomalie, qu'il a luimême constatée, M. Becquerel est obligé d'admettre qu'une enceinte vide se comporte comme un milieu plus magnétique ijue la substance qui est repoussée; en d'autres termes, que le vide, ou plutôt le milieu éthéré à l'aide duquel se transmettent les actions magnétiques, est magnétique lui-même, et qu'il Test plus que certains corps et moins que d'autres; mais cette conséquence nous parait contraire à toutes les notions reçues sur le magnétisme, propriété essentiellement liée à la matière et qui semble en être inséparable.

M. Plucker, tout en se rapprochant, quant aux lois qui régissent les phénomènes, de celles de M. K. Becquerel, n'en tire

472 MAGNÉTISIIS ET ÉLEGTBO-DTMAMIQl».

point la même conséquence relativement au magnétisme du vide. Il arrive bien comme lui à des lois qui ne sont autre chose que le principe d'Archimède étendu, et dans lequel la force da magnétisme remplace la pesanteur; mais il Vapplique au diamagnétisme comme au magnétisme, ne faisant pas rentrer Tun dans Taulre. Si un aimant agit par attraction oa par répulsion sur les molécules d'un corps ou d'un fluide qui Venvironne, l'effet de Taimant sur le corps plongé est le même que sur le corps dans le vide , moins l'effet produit sur le volume du liquide dont le corps lient la place. Ces lois expliquent pourquoi un aréomètre, qui est fort peu affecté par l'aimant, s'élève dans un liquide magnétique et descend dans un liquide diamagnétique , quand il est placé au-dessus des pôles, et présente des effets contraires quand il est placé au-dessous. Elles montrent aussi pourquoi un solide magnétique plongé dans un liquide plus magnétique que lui se comporte diamagoétiquement, tandis qu'un corps diamagnétique se montre magnétique dans un liquide plus diamagnétique que lui. Ainsi s'explique la force extraordinaire avec laquelle le bismuth et le verre, qui est un peu magnétique, se dirigent équatorialement dans une solution saturée de sulfate de fer, malgré la résistance du mileu.

On voit donc que M. Plucker admet comme M, Faraday, cl contrairement à M. E. Becquerel, que le magnétisme et le diamagnélismc des corps sont deux propriétés distinctes el opposées, mais il estime qu'elles ont une origine semblable, et il est disposé à adopter à cet égard les idées de Poggendorff, de Reich et de Weber, qui considèrent les phénomènes diamagnétiques comme provenant, de même que les magnétiques, d'une polarité induite par l'action de l'aimant dans les substances soumises à son influence, avec cette différence, cependant, que les pôles sont dans les diamagnétiques de même nature que les pôles les plus rapproches de Taimanl , contrairement à ce qui a lieu dans les magnétiques, où ils sont de nature contraire. Ainsi de même que le pôle de l'aimant fait naître à l'extrémité d'un barreau de fer un pôle attractif, il en détermine un répulsif à rextrémité d'un barreau de bismuth; ou, ce qui revient au

ACTION DU MAGNÉTISME iUR TOUS LS8 COBPS. 473

les courants qu'Ampère suppose excités par Tinfluence nant dans le fer y ont une direction opposée à celle rennent dans le bismuth.

endorff avait trouvé que si l'on approche d'un barreau lUth, d'antimoine ou de phosphore, disposé équatoriaentre les pôles d'un électro-aimant, l'extrémité d'une iguille aimantée trop faible pour induire elle-même un isme sensible, cette extrémité attire le barreau du même elle l'aurait repoussé s'il eût été de fer; preuve que Haimant détermine dans les substances diamagnétiques es de même nom que ceux qui agissent sur elles. Le physicien avait encore observé que si l'on entoure d'une parcourue par un courant électrique, un barreau de I suspendu équatorialement entre les pûles d'un électro- , ce barreau se meut dans l'intérieur de l'hélice, dans 5 qui semble indiquer qu'il a acquis une polarité sempour chacune de ses parties, à celle du pôle magnéplus rapproché. M. Reich avait remarqué, de son côté, squ'on fait agir simultanément sur la même face d'un i de bismuth les deux pôles opposés de deux aimants, Ision engendrée est égale à la différence et non à la des forces que possède chaque pôle agissant seul , de çon que, si l'on se sert des deux pôles d'un électroparfaitement égaux, l'effet est tout à fait nul, il n'y a ction ni répulsion.

expériences et d'autres du même genre, quoiqu'on ap- I favorables à l'idée de la polarité diamagnétique , sont ire concluantes; c'est ce qui résulte de l'examen qu*en . et M. Faraday, qui lui-même avait, dans l'origine, vers cette opinion, et le professeur Thomson de Glasis deux physiciens estiment que ces effets proviennent nodification qu'apporte dans le champ des forces maies l'introduction d'un aimant nouveau ou d'une hélice •dynamique, destinés à démontrer la polarité de la subjui est dans ce champ. Ainsi, par exemple, M. Plucker, ppuyer l'idée de la polarité, avait cité le fait que, si l'on ]uatorialement un cylindre de fer doux entre les pôles

474 lUONÉTlSME ET ÉLEGTRO-DTNAMIQtE.

d*un électro-aimant, un peu au-dessous du plan dans lequel se meut un cylindre semblable de bismuth, la force avec laquelle ce dernier vient se placer équatorialement est beaucoup augmentée, d'où il avait conclu que les deux extrémités du bismuth ont acquis, sous la même influence de rélectro-aimanl, des pôles contraires à ceux qu'ont acquis les deux extrémités du fer. M. Faraday a montré que ce résultat provient uniquement de l'altération que la présence du barreau de fer a apportée aux lignes de force magnétique. En effet, celte présence j doit acx!rottre la force qui règne entre les deux pôles de l'électro-aimant sur la ligne (jui les joint, et diminuer l'intensité de celle qui existe vSur la ligne équatoriale, le fer qui est audessous la neutralisant en partie, de sorte que le bismuth est chassé de la position axiale h la position équatoriale avec une différence de force beaucoup plus grande que lorsqu'il n'y a plus de fer doux.

M. Thomson, de son côté, a réussi en modifiant par des positions diverses donné«îs aux aimants la direction et l'intensité des forces dans le champ magnétique, à imprimer à des corps magnétiques, tels qu'une balle de fer doux, des mouvements analogues à ceux qu'éprouvent dans les mêmes circonstances des corps diamagnétiques. Ainsi, une balle de fer doux d'un très-petit volume, et très-délicatement suspendue à un long leviep horizontal , peut , sous l'influence des deux pôles contraires et de force inégale placés du même côté par rapport à elle, mais à des distances différentes, être tenue en équilibre à une certaine distance de l'un et de l'autre. Ainsi encore, la même balle, cpiand elle est soumise à l'action de deux pôles égaux en force mais de même nom , aura non-seulement une position d'équilibre instable au milieu de la ligne qui joint ces pôles, mais aussi deux positions d'équilibre stable aux deux extrémités d'une ligne droite tirée perpendiculairement au milieu de la première et d'une longueur qui dépend de la force des pôles magnétiques. Tous ces effets, et d'autres encore du même genre, penvenl être obtenus d'une manière moins prononcée » il est vrai, mais cependant sensible, en remplaçant la balle de fer doux par des corps très-peu magnétiques et même

par des corps diamagnctiqiios. En preuve de Tidentité de Taction exercée sur ces dernières substances et sur les magnétiques, M. Thomson cite le fait que, suivant lui, pour les unes comme pour les autres, Veffet exercé par l'aimant est proportionnel à sa force; résultat opposé à ceux par lesquels M. Plucker avait cru pouvoir établir que le diamagnctisme décroît plus rapidement que le magnétisme avec la diminution de la force de Vélectro-aimant ou avec l'augmentation de la distance. Ce physicien avait , en efTet , trouvé que si l'on met rar un verre de montre, qui est légèrement magnétique, un peu de mercure ou de bismuth, à une certaine distance des pôles, le diamagnétisme l'emporte, et il y a répulsion; à nne dislance plus grande, c'est le magnétisme qui l'emporte, et il y a attraction. M. Thomson estime que les changements d'effets qui sont dus à l'augmentation de la distance proviennent de l'influence du second pôle de Téleclro-aimant , laquelle devenant plus sensible à mesure qu'on s'éloigne du pôle qui agit directement sur les substances soumises à l'expérience, apporte une modification dans la distribution des lignes de force magnétique. Il s'est également assuré que cette distribution est altérée d'une manière très-prononcée par un changement dans l'intensité de la force absolue de Téleclro-aimant; ce qui expliquerait également poiiri[uoi des substances telles que le charbon, dont le magnétisme et le diamagnétisme sont l'un et l'autre peu prononcés, se placent, comme l'a encore observé M. Plucker, tantôt axialement, tantôt équalorialement^ suivant que celte force est plus ou moins considérable. On voit donc qu'une observation attentive des phénomènes n'est point favorable à Vidée d'une polarité dans les corps diamagnétiques; toutefois on a argué en faveur de cette opinion une autre classe de faits découverts par Weber, qui méritent un sérieux examen.

C'est en remplaçant, dans une bobine destinée à opérer l'induction, le fer doux par un métal diamagnétique, que Weber a cru trouver la preuve de Tacquisition par ce métal, sous l'influence d'un fort électro-aimant, de pôles de nature contraire à ceux qu'acquiert le fer dans les mêmes circonstances.

476 MAGIfÉTiniE ET ÉLEGTBO-DTNAMIQUl.

La bobine est entourée d*un fil de cuivre recouvert de soie de 300 mètres de longueur et de | de millimètre de diamètre, dont les deux extrémités communiquent avec celles d*un galvanomètre très-sensible, et elle est placée verticalement sur la su^ face polaire d*un électro-aimant. On introduit successivement dans la bobine des cylindres faits de différents métaux, et on commutateur placé dans le circuit dont fait partie le galvanomètre est combiné de façon à pouvoir fermer ce circuit, ou an moment de rentrée, ou au moment de la sortie du cylindn métallique. Le galvanomètre accuse chaque fois la présence d*un courant instantané, et comme on a soin de maintenir an même degré de force le magnétisme de Télectro-aimant, le courant observé ne peut être qu*un courant d*induction provenant de rintroduction dans la bobine d*un métal sur lequel agit un pôle magnétique. Mais ce courant, quand il est produit par un barreau de bismuth, par exemple, a un sens coutraire à celui qu'il possède quand c'est un barreau de fer doux qui lui donne naissance, d*où M. Weber conclut que le barreau de bismutk prend à ses deux extrémités des pôles de nature contraire à ceux que prend .sous la même influence le barreau de fer doui.

En répétant les expériences de Weber en février I80O, j'avais obtenu des résultats analogues aux siens, mais seulement je n'avais pas trouvé que l'intensité de l'effet obtenu fût en rapport avec le degré de diamagnétisme de la substance : ainsi l'iotroduction d'un cylindre en zinc dans la bobine donnait un courant plus fort que celui qui était dû à l'introduction du cylindre de bismuth, quoique le zinc soit bien moins diamaguétique que le bismuth; et l'antimoine et le plomb, l'un Irèr diamagnéliquc, l'autre très-peu, ne donnèrent l'un et l'autre qu'un courant presque imperceptible. Après une étude longue et détaillée de ces phénomènes, Faraday est arrivé en effet à reconnaître qu'ils ne sont point dus au diamagnétisme, mais i la conductibilité plus ou moins considérable des métaux, sur la surface desquels il s'établit, quand on les introduit dans la bobine, des courants d'induction analogues à ceux que Doveaobservés, et dont nous avons parlé dans le chapitre précédent.

L'appareil de Faraday consiste dans une hélice de trois pou*

ACTION DU lUGNÉTlSME SUR TOUS LES CORPS. 477

ces de longueur et de deux pouces de diamètre intérieur, fixée horizontalement à Textrémité d*un cylindre de fer doux qui y pénètre d*un pouce; ce cylindre de fer doux est lui-même Textrémité de Tune des branches d'un fort électro-aimant. Un système de suspension construit avec beaucoup de soin permet d*imprimer un mouvement de va-et-vient de deux pouces de eourse, dans un sens horizontal, à un levier de bois de deux pieds de longueur, à Tune des extrémités duquel on fixe successivement des cylindres de différents métaux de 5 i pouces de longueur et de 3/4 de diamètre; Tappareil est disposé de façon que ces cylindres puissent pénétrer dans l'hélice et en sortir jaaqu*à six fois dans une seconde, sans faire éprouver le moindre ébranlement ni à l'hélice, ni à Télectro-aimant, ce qui est essentiel. Les deux bouts de l'hélice communiquent avec ceux d'un galvanomètre, et un commutateur, dont le mouvement est lié à celui du levier qui porte le cylindre de métal, permet de ne percevoir qu'un des courants, celui qui se développe au moment de l'introduction ou celui qui a lieu au moment de la sortie d'un des cylindres. Voici maintenant les résultats.

Les cylindres faits de métaux très-magnétiques, tels que fer et nickel, déterminent un très-fort courant induit dont le sens indique qu*il est dû à la polarité qui est acquise par ces métaux au moment où ils s'approchent de l'électro-aimant, et qui disparaît au moment où ils s'en éloignent ; toutefois ce mode d'accuser l'existence de la polarité magnétique n'est pas très-sensible, car des substances fortement magnétiques, telles qu'une solution de prosulfale de fer ou un crislal de sulfate de fer, ne produisent aucun effet. Il n'en est plus de même quand on fait usage de métaux diamagnétiques. On obtient une déviation en sens contraire de celle que produit l'emploi des métaux magnétiques; mais l'intensité de cette déviation n'est point proportionnelle à celle du diamagnélisme. Ainsi elle est considérable avec des cylindres d'or , d'argent et de cuivre, car elle se maintient d'une manière permanente jusqu'à 66 ou 70*, tandis qu'elle est très-peu sensible avec le platine et le plomb, et nulle avec l'antimoine. L'énergie de l'effet parait donc dé-

478 IIAONllTIgin ST ÉLSCTR0-BT1IAMU)UI.

pendre exclusivement du degré de conductibilité de la substance, et par conséquent de la facilité avec laquelle les couranti dlnduction peuvent s*établir sur sa surface. Voici encoi^ quelques preuves à Vappui de cette manière d^expliquer la production des courants que détermine dans le fil de Thélice Tintroduction d*un métal diamagnétique.

On peut, sans diminuer Tintensité de Teifet, diminuer laloiH gueur du cylindre diamagnétique et le réduire même d^un pouce, ce qui tient à ce que les courants d'induction qui circulent autour de sa surface ne sont développés que dans la partie la plus rapprochée du pôle de Télectro-aimant, tandis qu'une semblable diminution de longueur opérée sur le cylindre mir gnélique entraine un grand affaiblissement du courant, qui dans ce cas est dû à la polarité qu'acquiert le métal sous Tiofluence de Taimant, et dont Teffet n*a toute sa puissance qu'autant que le cylindre est aussi long que l'hélice.

La division du cylindre métallique en ûls de même longueur, mais d'un très-petit diamètre, a un effet tout opposé; elle augmente notablement la puissance des métaux magnétiques, elle annule entièrement celle des métaux diamagnétiques : ce double efl'et contraire tient à la même cause, savoir, à l'obstacle que la division apporte à l'établissement des courants d'ioductioD autour de la surface du métal, cause unique des courants accusés par le galvanomètre dans le cas des métaux diamagnétiques, cause au contraire d'affaiblissement de ces courants dans le cas des métaux magnétiques. Cette observation avait déjà été faite par Dove, comme nous l'avons remarqué dans le chapitre Y, p. 425. Si l'on substitue à un faisceau de lils de cuivre, d'or ou d'argent, dont l'effet est nul, un cylindre de même diamètre, mais formé par la superposition de disques de ces mêmes métaux, on obtient un courant de 25 à 30", parce que les courants d*inductiou peuvent s'établir autour du contour des disques.

A ces preuves Ircs-cuncluantes, Faraday en ajoute encore d'autres tirées du fait que la vitesse avec laquelle ou introduit le cylindre métallique dans l'hélice exerce une influence très* différente sur l'intensité des courants induits» selon que le mé-

ACTION BU IUG1IÉTI81II SUR TOUS LBS CORPS. 479

tal est magnétique ou diamagiiélique, et de ce que le commutateur doit agir dans Tun des cas à un moment très-différent de celui auquel il doit agir dans Tautre, pour donner le maximum d*effet.

Les conclusions auxquelles arrive Faraday ont été encore confirmées par les recherches de M. Yerdet. Ce physicien s'est sec?i dans ses expériences d'un aimant en fer à cheval devant les pôles duquel tourne une plaque métallique; les branches à$ Vaimant sont placées dans Taxe de deux bobines à long fi] qu OD fait communiquer avec un galvanomètre sensible. En qiérant avec des substances légèrement magnétiques, telles que du sulfure de fer, on obtient des courants induits très-appréciables, ce qui montre la sensibilité de Tappareil ; quant aux métaux non magnétiques, Tintensité des courants induits pendant la période du mouvement où la plaque est très-voisine de la ligne des pôles montre que les effets ne dépendent que de la conductibilité des métaux, et nullement de leur pouvoir diafflagnétique. M. Yerdet, pour analyser le phénomène dans ses détails, a ajouté à la machine un commutateur qui ne laisse arriver le courant au galvanomètre que pendant la deuxième partie d'une rotation de la plaque; il a aussi reconnu, comme M. Faraday, Vinfluence du temps sur l'induction, ce qui explique pourquoi les courants induits ne sont pas distribués d'une manière symétrique, pendant la période où la plaque s'éloigne de la ligne des pôles et pendant la période où elle s'en approche; dissymétrie d'autant plus marquée que la vitesse de rotation est plus grande.

L'idée d'une polarité diamagnétique analogue, mais de sens contraire à la polarité magnétique, nous parait donc difiicile à admettre. Il est vrai que Weber, Plucker et d'autres physiciens se sont efforcés de la confirmer par de nouvelles recherches, mais leurs expériences ne nous paraissent pas à l'abri de toute objection. Nous les examinerons à la lin de ce chapitre, dans le paragraphe que nous consacrerons à la théorie du diamagnétjsme; mais auparavant il nous faut étudier plus en détail que nous ne l'avons fait cette nouvelle classe de phénomènes si curieux et si intéressants.

lUGNÉTISIIl ET iLKCTBO-BTNÀMIQUI.

S 8. DétemlBAtloB «• Partloa «• l^nlmaHi mir les «Iff'éraii ;~ corps moUémm, Unmïémm et g»BCBZ.

M. Faraday, après avoir découvert que tous les corps subissait ^ rinflueuce du magnétisme et qu'ils doivent être distingués, à oet ^ égard, en corps magnétiques qui sont attirés, et corps diami- ^ gnétiques qui sont repoussés par Taimant, s*élait d*abord con- •tenté de dresser une liste des substances magnétiques et diamagnétiques placées les unes à la suite des autres dans Tordre de leur pouvoir, en commençant par la plus magnétique [le fer) i et terminant par la plus diamagnétique (le bismuth). Voici cette liste :

Fer.

Nickel.

Cobalt.

Manganèse.

Chrome.

Cerium.

Titane.

Palladium.

CroïKii-glass.

Platine.

Osmium.

0» Air et vide.

Arsenic.

Éther.

Alcool.

Or.

Cuivre.

Argent.

Plomb.

Eau.

Mercure.

Sodium.

Flint-glass.

Cadmium.

Étain.

Zinc.

Verre pesant

Antimoine.

Phosphore.

Bismuth.

M. Plucker, M. E. Becquerel et M. Faraday lui-même ont plus tard cherché à évaluer numériquement les pouvoirs magnétiques et diamaguétiqucs des différentes substances solides, liquides et gazeuses, et les lois qui régissent ces pouvoirs. MM. Plucker et E. Brcquerel ont fait usage d'un puissant électroaimant, mais le premier s'est servi, pour en mesurer les effets, d'une balance ordinaire très-sensible, le second de la torsion d'un fil d'argent de 45 millièmes de millimètre de diamètre.

M. Plucker avait cru pouvoir conclure de Teipérience du petit barreau de charbon qui se met dans la direction de la ligne des pôles de Télectro-aimant quand il en est très-rapproché, et qui se place à angle droit quand on l'élève au-dessus de ces pôles, que les actions diamagnétiques ne varient pas avec la distance dans les mêmes rapports que les actions magnéti-

▲CTHMI DU MAGRiTlSIfE 8UB TOUS LIS CORPS. 481

]ues. Une autre expérience que nous avons également déjà citée Favait aussi conduit à la même conclusion; c*est celle dans laquelle en versant dans un verre de montre suspendu au bassin d'une balance au-dessus de Tun des pôles d'un éleclrolimant une quantité de mercure suffisante pour que son diamagnétisme fasse équilibre au magnétisme du verre, on voit ]u*à une certaine distance la répulsion l'emporte sur Tattracion, et qu'à une distance plus grande, c'est Tattraction. De (Déme si la force de Taimant diminue, le diamagnétisme décrott plus vite que le magnétisme; c'est ce qu'on peut vérifier en plaçant un morceau de bismuth sur le verre de montre, et en faisant passer dans le fil qui entoure l 'électro-aimant un courant plus bu moins fort. Il avait donc déduit de là cette loi générale que le diamagnétisme décroît plus vite que le magnétisme, quand la force de l'aimant diminue ou quand la distance des pôles augmente. Plus tard il est arrivé à reconnaître que le pouvoir magnétique des corps varie également avec l'intensité de la puissance magnétique à l'action de laquelle ils sont soumis.

M. E. Becquerel avait obtenu, de son côté, des résultats contraires. En opérant d'abord avec un barreau de soufre long de 25 millimètres et pesant 840 milligrammes, puis avec un barreau de bismuth de même longueur, et pesant 1 gramme 933 milligrammes, il avait trouvé, en agissant dans les deux cas successivement, avec 20, 17, 14 et 10 couples, pour aimanter l'électro-aimant, que la répulsion varie comme le carré de l'intensité du courant qui aimante l'électro-aimant. Un galvanomètre à sinus, interposé dans le circuit, indiquait dans chaque cas la force du courant ; l'expérience sur le bâton de soufre était faite dans l'air, et celle sur le barreau de bismuth dans l'eau. La même loi se présente dans l'action d'un aimant sur le fer doux, ainsi que cela résulte de la théorie et de l'expérience également. En efret, quand un aimant agit sur un corps non aimanté, il exerce d'abord une action inductrice qui doit développer dans ce corps une force wie, /étant l'intensité de l'aimant, et m un eoeflicient qui dépend de la nature de la substance; l'effet de Taimant étant le produit de son intensité, et de l'intensité de la

482 luaifingia bt ÉLBcno-omiÂiaoïA.

force développée par influence dans le corps sur lequel il agit, doit donc être t x mi ou mi^. Si Taimant agit sur une ûguille aimantée au lieu d*agir sur un barreau de fer doux, comme il n'y a pas de force produile par induction, Taction est sensiblement proportionnelle à Tinlensité du courant, au lieu d^étre proportionnelle au carré de Tintensité. M. E. Becquerel explique la différence qui existe entre ses résultats et ceux obtenus par M. Plucker, en les attribuant à ce que , lorsque la position des corps varie par rapport aux pAles de Taimant à Taction duquel ils sont soumis, il en résulte des changements dans la direction de la résultante des forces qui agissent sur eux, changements qui doivent donner lieu à des effets complexes et difficiles à prévoir. Tout en admettant qu il faille faire une part à cette cause d'erreur, nous ne croyons pas cependant que la loi de M. E. Becquerel soit aussi générale qu*il le croit, et nous sommes disposés à admettre avec M. Plucker que Tinteusité absolue du magnétisme peut influer sur les phénoniènos du diamagnélismc et du magnétisme d'une manière qui, au delà de certaines limites, n'est soumise à aucune loi régulière.

Voici maintenant comment M. Plucker est parvenu à déterminer le magnétisme et le dianiagnéiisme spécilique des diff<*renles substances qu'il a soumises à Toxpérience. Il plare la substance dans un verre de montre recouvert d'un verre bien plan et dépoli qui s'applique exactement sur les bords du verre de montre; de cette manière il donne à chaque substance ^uumise à rexpérienoe un volume toujours semblaljle et de rawuc forme. On place le tout sur un anneau mince de laiton ^u^pcndu par trois fils de soie longs de deux décimètres à une balance sensible au milligramme; puis, au moyen d'un courant d'une force constant!», on aimante IV'lectro-aimanl, dont l'uu des piMes attire ou repousse» la substance disposée toujours de h même manière ])ar rapport à ce pôle.

Posant en principe cpie le magnétisme, ou le diamagnélisnie propre de chacjne substance, est proportionnel à sa nia>s*^i principe que M. Plucker a essayé de vérifier directement cu mélangeant, t-n plus ou njoins grande quantité, de la Umaille fine de fer avec de la cire, de manière que le volume total fût

ACTIOIf DU MAQNÉTIRMK SUR TOUS LSS CORPS. 483

le même, on obtient le magnétisme ou le diamagnés corps, en divisant par leur poids la force également 3 en poids avec laquelle un volume égal de chacun . attiré ou repoussé ; on a ainsi Télément cherché pour s égaux. Les substances solides sont réduites^ dans ces ces, en poudre aussi impalpable que possible. »uve, par cette méihode, qu*en exprimant par 100,000 lé de magnétisme du fer, cette intensité est pour la aimant de 40,227, pour le fer olégiste de 533, et pour yde brun de 71. De tous les composés solides ou lilans lesquels entre le fer, ce dernier est celui qui a 3 résultat le plus faible. Voici, du reste, le tableau dés résultats sur lesquels nous nous bornerons à remarie la combinaison des acides avec les oxydes , pour des sels, n'affaiblit pas le magnétisme originel des que Veau d'hydratation renforce quelquefois le magnéomme c'est le cas avec l'hydrate de protoxyde de nieest trois fois plus magnétique que le protoxyde luiqu^nfin tous les composés de manganèse soumis à mce ont été trouvés magnétiques.

rre d'aimant 40.000

jrde de fer, nM 500