Ann, de ch, et dephyi

CRlSTiaOGIUPHlE, T. 11.

Avec un tétraèdre de cuivre gris, le résultat est le même qu'avec le cuivre.

Avec un tétraèdre de chalcopyrite, le sens est inverse, ce qui prouve que le signe thermo-électrique de la chalcopyrite est, par rapport au platine, contraire à celui du cuivre gris.

Avec les lames de cuivre gris et de chalcopyrite, le sens des c^uranfs pyro-électriques est donc le même que celui qu'on aurait si on remplaçait les lames par des tétraèdres ayant leurs sommets dirigés ven» celui du cristal dont la lame était détachée. On expliquerait donc les phénomènes observés en supposant que les molécules de ces deux matières ont une forme tétraédrique semblable à celle du cristal. La face placée du cété des pointes moléculaires se refroidirait ou s'échaufferait plus vite que celle qui serait tournée du côté des bases.

On voit que dans ces phénomènes la pyro-électricité paraît se compliquer de la thermo-électricité, et peut-être même celle-ci est-elle seuk enjeu.

Rèfple diéf ermlnaiit celui des sommets dv eristal qvi est positif par compression oa por refroidissement. — En comparant entre elles toutes les substances sur lesquelles on a, jusqu'à ce jour, conslat(> la pyro-électricité, ou, ce qui est la même chose, la piézo-électricité. MM. Curie sont arrivés à formuler une loi curieuse et intéressante.

Lorsqu'on considère une droite susceptible de prendre à ses deux extrémités, par compression suivant sa direction, des électricités de noms contraires, ces deux extrémités sont cristallographiquement différentes. Or, Textrèmilè qui prend par compression (ou par refroidissement) rélectricilé positive, est toujours tournée du cêté où les faces du eristal donnent le sommet le plus pointu.

Ainsi le sommet positif par compression est tourné, dans la tourmaline, du côté du pointement e^ ; dans la calamine, du côté du pointement e^ ; dans les tétraèdres de blende et de chlorate de soude, du côté du sommet du tétraèdre. Il paraît d'abord y avoir une exception pour U boracite, dont le sommet positif est tourné du côté de la base du té> Iraëdre. Mais cette exception confirme ici la règle, car nous venons dt* voir que la boracite est réellement terbinaire et que la droite qui joint deux sommets pseudo-ternaires est l'axe d'hémimorphisme. Or il est facile de voir que les faces tétraédriques sont, dans le cristal terbinaire. des faces du biseau a^ Le pôle positif par compression, étant tourné du côté de cette face pseudo-ternaire, est donc en réalité tourné, suivant la règle, du côté dû biseau a\

CHàP. XV. — PHÉNOMÈNES ÉLECTRIQUES. 579

Cette règle ayant ainsi un haut degré de généralité, on peut conjecturer qu*e]le a sa raison d'être dans la forme même de la molécule, qui serait plus pointue du côté du pôle positif.

Phénomène rédpro^pie de la pTro-électrlelté. — De même (|ue Télectrisation produite par la compression entraîne la dilatation produite par Télectrisation, Téleclrisalion par le réchauffement doit en- 4 rainer le refroidissement par l'électrisation. Un cristal de tourmaline qui, paréchauffement, prend à une certaine extrémité un pôle positif, <loit donc se refroidir lorsqu'on communique à la même extrémité de Télectricité positive. Cette conséquence de la théorie, qui a été formulée par H. Lippmann, peut être considérée comme certaine» quoiqu'elle n'ait pas encore été vérifiée par Texpérience.

Essais d'explication théorique de la pléso et de la pTro-électrl- «ité. — M. GaugainS à la suite de ses remarquables travaux sur la pyro-électricité de la tourmaline, avait émis, pour expliquer ce phénomène, la théorie suivante. 11 supposait que, dans la tourmaline, la dyssymétrie de la molécule est due à ce que deux portions opposées do cette molécule ont des pouvoirs thermo-électriques différents, et s'cohauffent ou se refroidissent inégalement quand la température du r.orps varie. La variation de température constitue alors la molécule à l'état de tension opposée à ses deux extrémités.

On peut matérialiser en quelque sorte cette conception, comme l'a fiait H. Gaugain, en soudant ensemble alternativement, par la base et par le sommet, de petits cônes de cuivre et de bismuth. Lorsqu'on plonge le tout dans une étuve, les pointes s'échauffent plus vite que les bases, et, jusqu'à ce que l'équilibre de température soit obtenu, il se produit un courant attesté par un galvanomètre. Le courant change de sens lorsque la variation de température change de signe ; la quantité d'électricité dégagée est indépendante de la longueur de la chaîne; elle est proportionnelle à la variation de température. On retrouve donc les principales lois de la pyro-électricité.

Mais cette ingénieuse idée ne rend pas compte de la piézo-électricilé, et les deux phénomènes paraissent si intimement liés que lexplicatioa de l'un doit aussi convenir à l'autre.

Sir W. Thomson a cherché de son côté à expliquer la pyro-électricilé en admettant qu'un cristal pyro-électrique est toujours à l'état de polarisation électrique, les deux extrémités dissemblables de la molécule

i. Ann. de ch, et de phys. (4) 6,51 (1865).

étant» à Télat de repos, Tune positive, Tautre négative. La chaleur modifie cet état d'équilibre, et change la charge électrique des deux extrémités du cristal.

HH. Curie, tout en trouvant cette hypothèse vraisemblable, la modifient pour l'adapter à la fois à la pyro- et à la piézo-électricité. Ils considèrent les deux pôles contraires d'une même molécule placés en regard comme les deux lames d*un condensateur. La variation de distance des deux lames fait varier la quantité d'électricité condensée.

Un système propre à faire comprendre cette conception serait une pile de lames dont chacune serait formée d'un couple zinc-cuivre soudé, et serait séparée par une lame d'air de celle qui la suivrait et de celle qui la précéderait. Si s est la surface d'un, élément, e l'épaisseur, égale en tous les points de la pile, de la lame d'air, v la force électromotrice de contact, il y a une quantité

d'électricité condensée sur chaque face opposée entre deux couches successives. Lorsque la distance varie, la quantité

w Ae A=q -—

s'échappe aux deux extrémités sous forme d'électricités de noms contraires. Dans l'intérieur, les électricités se neutralisent, de sorte que les phénomènes sont indépendants de la hauteur de la pile.

On ne pourrait, d'ailleurs, se représenter la molécule comme un conducteur chargé d'électricité contraire aux deux extrémités. Il est plus vraisemblable que chacun des atomes de la molécule a son électricité propre. Ces électricités se neutralisent lorsque la molécule est symétrique autour d*un point et que les distances intermoléculaires sont toutes égales entre elles: elles cessent de se neutraliser lorsque la molécule est dépourvue. de centre ou lorsque les distances intermolèculaires varient d'une extrémité à l'autre du cristal. Dans ce dernier cas, en effet, l'influence, sur une molécule, de 4^ux molécules situées de part et d'autre, n'est plus égale et contraire et par conséquent ne se détruit plus.

On voit que l'étude des phénomènes électriques des cristaux conduit à des conséquences très importantes, soit au point de vue de la physique des cristaux, soit aussi au point de vue de la théorie générale des phénomènes électriques.