PHÉNOMÈNES DIVERS

525. Phénomènes électrocapillaires. — Kn décomposant Teau par une surface de mercure formant électrode négative, la différence de potentiel augmente avec la force électromotrice extérieure jusqu'à ce qu'il y ait dégagement de gaz. La tension superFicielle et, par suite, les propriétés capillaires changent avec la polarisation. M. Lipjtmann a démontré (1873; que la tension du inercun; un contact av(;c l'eau acidulée croit jnsqu'à o.() volt et diminue ensuite a mt.'sure que la polarisation augineiih*.

Ce phénomène particulier a été aiqiliqué par Al. Lippumun à un éleclromèlre capillain* dont nous avons |>récédt*mment donné la description 506y. Uéciproqumient, si on déforme la surface du mercure par un procédé niécmique qm-lconque, on fait varier la tension superficielle et h- potentiel varie ih? telle manière que la t<'nsion superlicielle correspondante ttMid à s'opposer au niouveuK'nt |)roduit.

526. Phénomène de Hall ' ' . -- On phice une feuille d'or collée sur une Iann'(le vi-rre enhe Irs p«Mes d'un j»uir.s;inl «'l^'clroaimant. le plan d«? I;l feuille d'or él.'inl perpendieul.'iin* ;i la direction des li::n<'^ de force. On fait tr;iver-^er la feuille d or pnr un courant, et on cherche a r^a ^urfac^' deux |»oints au nièine

UOtMIAMMi. llufi'/i*: fif II unir, lt ■» /

potentiel que Ton relie par un galvanomètre. En excilanl l'électro-aimanty on obtient une déviation permanente dans le galvanomètre, déviation qui change de sens lorsqu'on change le sens du courant traversant la feuille d'or ou celui du courant excitant Télectro. Pour Tor, le sens du courant est inverse df celui qu*aurait pris la feuille d'or libre de se mouvoir dans le champ; il en est de même pour l'argent, Tétain, le cuivre. le laiton, le platine, le nickel, l'aluminium et le magnésium: le sens est inverse pour le fer, le cobalt et le zinc : le plomb ne donne pas d'effet semblable. M. le professeur Bow/m^d vaiiSichf ce phénomène à celui de la polarisation rotatoirc magnétique (530), établissant ainsi une nouvelle preuve de la relation intime qui existe entre la lumière et l'électricité. M. Shelfori Bidivell [^) est d'avis que le phénomène peut s'expliquer par It tension mécanique due à Faction électromagnétique et certains effets thermo-électriques dont la lame d'or est le siège. Nous signalons ces divergences d*opinion pour montrer combien les avis sont encore partagés sur ces phénomènes nouveaux qui semblent, par certains côtés, faire exception aux lois générales précédemment étudiées.

527. Pyro-électricité. — Les cristaux de tourmaline jouissent de la propriété de se charger d'électricité lorsqu'ils éprouvent des variations de température. Ce phénomène dit de la pyro-élec- Iricité est un des phénomènes électriques les plus anciennement ronnus. Les cristaux de tourmaline se présentent souvent sous la forme de prismes allongés dans le sens de Taxe principal Ju (*ristal. Si on chauiTe un prisme de cette espèce, il se forme aux extrémités de l'axe des pôles électriques de noms contraires. Lorsqu'on a atteint une certaine température et qu'on cesse (le chauffer, la tourmaline reste chargée pendant un temps considérable, car sa conductibilité électrique est à peu près nulle. On p(uit décharger les extrémités en les amenant au contact de conducteurs métalliques reliés au sol. En ramenant ensuite la température à ce qu'elle était primitivement on constate que pendant le refroidissement des pôles électriques de noms contraires se sont reformés aux extrémités du prisme; mais la polarité est inverse de ce qu'elle était par écliauffemenl.

\}) lioyiU Sociefi/, meeting du 21 février 18S4.

Hailj/^ pour étudier le phénomène, plaçait les aiirnilles <I«» l(Mirmaline horizontalement sur un petit support susceptihie de pîvolcr sur l'extrémité d'une pointe. Lorsque la tourmaline élait placée dans un cliamp électrique et éprouvait une variation de température, elle s'orientait ahsolument comme un«' aiguille aimantée s'oriente dans un champ magnétique.

Gaïujain a étudié le phénomène en recueillant la chargi» à mesure qu'elle se produisait aux extrémités du cristal et en la mesurant avec son électromètre à décharge. Il a trouvé que les quantités d'électricité dégagées étaient toujours égales et de signes contraires aux deux extrémités du cristal. Ut; plus le dégagement est proportionnel à la variation de température éprouvée par le cristal, proportionnel à la section du prisme et indépendant de sa longueur.

Le phénomène de la pyro-électricité se montre encore dans d'autres cristaux tels que ceux de calamine, de sucn*, d'acidr tartrique, de boracite, etc. Il est en relation directe avec certaines particularités de la forme cristalline. On est sur de rencontrer le phénomène toutes les fois que la forme cristalline du cristal révèle une symétrie égale ou infériiMin* à celle d'un champ électrique.

528. Piézo-électrlcité. — Certains cristaux jouissent de la propriété de se charger d'électricité lorsqu'on les déforme par des actions mécaniques, d'où le nom de piézo-électririté donné à ce phénomène découvert en 1 880 par M\I. J. et /'. i]urU\ Tous les cristaux pyro-électriques sont en rnèini» lernpH piézoélectriques; mais le phénomène se rencontre encore %\\\\\\\ d'au tros cristaux, tels que le quartz et la Idende qui Mont pié/o électriques mais ne dégagent pas d'élertiirité lorupi'iht hont chauffés uniformément. Pour qu'une matière riitil/illmr'f nuii piézoélectrique, il suffit que na nymétrie interne devienne \\\ férieure à celle d'un chani)! éleetriquf* Inrnqu'oti lui Imt r:ii|,î| des compressions ou den fraHion-'. daii^ï leitaineci dinitninn Le quartz est le meilleur /oips; \\ etnployei poin pinduiM* les phénomènes piézo-élertiiquen iiiiiie que l'on pi ut >.'en pio curer des plaquen d'a^^^z j/nindeu dinieuMionM piiiIrnleMieiil pures. MM. (jirie ont tuw<\%\\\\ coim le nom de /^m^/// //^/' r/ élecîrvfUf^ un «ipp;jreil d/#nt lu pnitie eufintielle l 'il une plaque

(le qiiarlz convenablement taillée et dont les deux faces s<ml |: recouvertes d'élain. L'appareil constitue une sorte de condensateur dont la lame de quartz est le diélectrique et qui jouit d« la propriété de se charger lui-même lorsque l'on exerce des tractions latérales sur la lame à Taide de poids placés dans un plateau. Les quantités d*éleclricité dégagées sont proportionnelles à la traction ; elles dépendent des dimensions de la lame. On a pour la quantité d'électricité dégagée q (en unités électrostatiques C.G.S.)

/l'est la constante diélectrique du quartz égale à 6,3.io~^en unités C.G.S. électrostatiques, L est la longueur de la lame dans le sens suivant lequels'exerco la traction, eTépaisseurdela lame et F la force de traction exprimée en dynes. Le quartz piézoélectrique constitue un étalon absolument invariable d'électricité. Joint à un électroscope, il peut servir à mesurer les charges électriques, les capacités, les pouvoirs inducteurs spécifiques et surtout les conductibilités des diélectriques.

529. Dilatation électrique du quartz. — Une idée émise par Forbcs ot Becquerel et précisée par Maxwell, pour ex[diquer les phénomènes pyro-électriques, peut être au>si a(lapté<î à l'explication des phénomènes piézo-électriques. Elle consiste ù supposer que les corps pyro-électriques et piézoélectriques sont polarisés intérieurement au point de vue électrique comme est polarisé, au point de vue magnétique, Tacier d'un aimant permanent. Seulement une couche d'électricité située à la surface est venue peu à peu, par conductibilité, compenser exactement Teffet extérieur des pôles, et pour qu'un phénomène électrique apparaisse il est nécessaire qu'une variation de température ou une variation de pression change l'état (le polarisation interne et par suite l'intensité des pôles.

M. Lippmann a montré théoriquement, en se basant sur le [)rincipo de (larnot et le principe de la conservation de Télec- Iricité, qu(i les cristaux piézo-électriques doivent subir certaines contractions ou certaines dilatations lorsqu'on les place dans un champ électrique. MM. Curie ont constaté expérimentale-

ÊLECTRCKiPTIOrE. 5Sl

ment rcxîslence des phénomènes de dilatation électrique entièrement conformes comme nature et comme crandeur à

ceux prévus par la théorie. Ils ont aussi construit un cleclromètre à bilame de quartz basé sur ce phénomène i507).

fiLEGTRO-OPTIQUE .

On comprend sous le nom A^ électro-optique Tensemble des phénomènes qui, dans l'étal actuel des connaissances, établissent une liaison directe entre les actions électriques et les actions lumineuses. Nous signalerons ici ceux qui présentent le plus d'intérêt.

530. Rotation électromagpiétique du plan de polarisation de la lumière. — Faraday {\%\\\) a découvert qu^m corps transparent traversé par un flux de force ma&rnétiquo possède la propriété de faire tourner le plan de polarisation d'un rayon lumineux qui le traverse dans le même sens que le courant qui produirait ce champ magnétique, excepté pour les substances magnétiques qui, en général, font tourner le plan de polarisation en sens inverse du courant qui produirait le champ. Celte rotation est indépendante du sens de la propagation et ne dépend que de la direction du champ, de sorte qu'après n réflexions et passages à travers la substance étudiée, la rotation du rayon polarisé est n fois plus grande que si la substance n'avait été traversée qu'une fois.

Verdet a établi expérimentalement que, pour un rayon polarisé homogène, la rotation 0 du plan de polarisation est proportionnelle à la longueur / de la substance traversée, à la composante H cos ^ de Tinlensité du champ magnétique suivant la direction du rayon, et à un coefficient a appelé coui^tante de Verdet. dépendant de la nature du corps, coefficient positif pour les substances diamagnétiques, négatif pour les substances magnétiques.

Pour expliquer, dans la théorie des ondulations, le pouvoir rotatoire magnétique, il faut admettre que l'état magnétique du milieu dans lequel le mouvement lumineux se propage modifie les lois d'électricité de Tétlier, ou que cet état détermine la production de force» nouvelles, ^'ajoutant à la force élastique de Téthor.

o82 ENERGIE ÉLECTRIQUE.

M. Potier (*) sVst proposé do clinrclier, dans les idées de Frcsnol, une explication du pouvoir rolaloire magnétique. Pour Fresnel, la matière pondérable participe dans une certaine mesure, variable avec la longueur d^onde, au mouvement lumineux. Celte participation a été mise hors de doute, indépendamment de toute hypothèse sur la nature de la lumière, par les expériences de M. Fizeau sur Tentraînemcnt des ondes lumineuses par la matière pondérable en mouvement. D'autre part, dans un champ magnétique, chaque molécule devient un petit aimant dont Taxe, en Tabsence de tout mouvement lumineux, est dirigé suivant le champ magnétique.

Pendant la propagation du mouvement lumineux, on doit donc supposer dans le milieu transparent do petits aimants disséminés et participant ù ce mouvement. Si le rayon lumineux est perpendiculaire à la direction du champ, ces petits aimants, dont Taxe magnétique est dans le plan d'onde, se déplacent parallèlement à eux-mêmes, sans que leur axe magnétique change de direction, sans que leur moment magnétique varie et leur mouvement n'induit aucune force électromotrice dans le milieu ambiant; la propagation de la lumière, considérée comme une perturbation électromagnétique, n'est pas altérée.

Mais, si le rayon lumineux est dirigé suivant le champ, l'axe magnétique doit osciller dans le plan passant par le rayon et la vibration; sa direction change donc périodiquement, ainsi que les composantes de sou mouvement magnétique, et dc< forces électromolrices perpendiculaires au plan dans lequel h' meut cet axe sont induites; [)ar conséquent, dans la théorie électromagnétique, il convient d'ajouter aux forces électromotrices induites par les courants du milieu ambiant (c'esl-àdire aux forces élastiques de la théorie ordinaire des ondulations) une force perpendiculaire à la vitesse, située dans le plan d'onde, périodique et proportioinielle à la vitesse angulaire (le petits aimants, ce qui entraînera la rotation du plan (le polarisation.

(le résultat, à peu près évident a priori, peut s'établir par !«' calcul. Les équalions auxquelles on arrive expriment que les

■*; Acfvlii/niv des scienns^ r^cance du 11 llla^^ 188î».

ELECTRO-OPTIQUE. 583

rayons circulaires de sons inverso sopropag'ont avec des vitcHHOH différentes ou que le milieu possède le pouvoir rolutoire. (iO pouvoir doit être, toutes choses égales d'ailleurs, pro|)ortionnel à la composante, suivant le rayon lumineux, de Tinlensité du champ magnétique : c'est la loi de Verdot,

La théorie électromagnétique de la lumière établit donc un lien entre les expériences de M. Fizeau et la découverte de Faradav.

Quoi qu'il en soit, le phénomène a été appliqué i)ar M. liec^ querel à la construction d'un (jalvanomètrr optif/un constitué en principe par un tube de grande longueur ti*rininé à koh extrémités par deux glaces planes parallèles, et rempli d'une substance à constante de Verdet la plus éhîvée possible.

Lorsque le tube renfermant la substance' «-st enlruiré de .\ spires de fil traversées par un courant d'intensité I, la rotation produite 0 a pour expression, en supposant le tube de buigueur infinie

a étant la constante de Verdet propre à rbaque substance.

M. H. Becquerel a trouvé, que pour le sulfure d<* carbone, la rotation du plan de polarisation des rayou'* j''ifiri''H d'urM* l/inip<' à sodium traversant i mètre de lonîrueurrb'Hulfure d«î r/irbonf* à o° C. dans un champ matrnétique é^ral à i unité i\A'i.S. a yuwr valeur 1* y

// '/,oi'>îi.

M. Potier a tir/n-ilé un liquide qui, foute% /bo^^î». /;.'/il<« d^ailleurs, donne une rotation b<'auroup yhi*, t^'iu'h' poui un<' même intensité de rour;irit. f>; liquida., qu" M. l'otMi /i i u occasion d"étudi<-r d'ifis-, d<-*. f-'b'-i/lM-», t'U-tU*» fty\i*yv -% I.Mt« ^ en commun av<'^: M. i'^»juH. < "t un*» di---,'/Jrilioo d lodoM mt-t curique dans li'i'l'jr" d" (l'/'-i-ffM!//». yt*t\ih^.i' por M Iboubt pour la séparation f/**''."i/*j'j«;< d« a^ luits^'tnu^ b- liqucb iwhjr^à i.*» degrés C ;i 'jfi j.'.t;./,./ f*,Ut^/,nt ifi't'/h''h'\*i' -».'' f'/i- pli|.grand que C'rlui 'J'i >«iJf .?' 'î' fiHl>ott* -i )** m* m* '' /o|#''/iittjM

Avec une h*j':jii,t' d< y.,-, "/o/?, i<o "i'jf'Mi' d* r »ifo|'' m dor»

nerait avec le sulfure de carbone une rotation de 291' el de 58a' on renversant le courant.

Le liquide de M. Thoulet donnerait encore plus de sensibilité, car, d'après les expériences de M. Potier, un courant de 1 ampère environ passant dans une bobine de 5o cm de longueur et formant 53oo tours a donné dans un tube de i mètre de longueur une rotation simple de 11 5**. On pourrait se contenter d'une bobine 10 fois moins longue pour mesurer des courants de cet ordre. La proportionnalité absolue des rotatioas aux courants permettrait toujours d'étalonner rapidement ud instrument à aimant à Taide d'une semblable bobine. Le liquide proposé est stable et d'un maniement plus facile que le sulfun' de carbone. C'est à un phénomène de même ordre que la polarisation rotatoire magnétique qu'il faut attribuer le fait découvert en 4877 par M. Aerr, de Glasgow, qu'un rayon de lumière polarisée éprouve une rotation lorsqu'il se réfléchit sur le pôle d'un aimant ou d'un électro-aimant.

CVst encore à une action optique qu'il convient de rapporter le phénomène assez mal expliqué de la variation de résistance électrique du sélénium exposé à la lumière, et découvert par M. May (*), en 1872. Le trllure possède les mêmes propriétés, bien qu'à un moindre degré. Nous reviendrons sur ces propriétés à propos du photophonc^ dans le volume consacré aux applications industrielles.

531. Expériences de M. H. Hertz sur les ondulations électriques (1888). — Ces expériences ont pour but principal d'apporter une confirmation expérimentale aux vues de Faraday et de Maxwell sur la propagation des actions électromagnétiques, et la parfaite identité des ondulations électriques ot lumineuses, ondulations qui ne diffèrent entre ellc> que parleurs amplitudes et leurs fréquences.

L'appareil employé par M. II. Ilerlz (') se compose de deux liges t i placées dans le prolongement Tune de l'autre el à uni' faible dislance. Sur ces liges peuvent glisser deux sphères A, B qui servent î\ augmenter la capacité électrostatique du système.

(1) Society of trhr/raph en gnteers. Srance du lîniai 187:1. ('-', H. Hertz, \yiedanfmn Annalen^ mai 1887, mai*?, avril, mai, dmMul/rc 1888. — J. Joi'BERT. Journal de phtjsi/fuf, mars I88Î).

ELECTRO-OPTlOrE,

L'élincclle jaillit entre les deux boules C, D qui terminoni lo> extrémités en regard des titres. La capacité approximative de ce système peut se calculer par le diamètre des sphères A el ft ol son coefficient de self-induction L par les dimensions des tijres t et /'. En faisant glisser les sphères sur les ticres, on peut auirmonter ou diminuer à volonté la longueur de celles-ci et faire varier L. Une bobine de Ruhmkorff est employée pour la charge des boules A et B. Lorsque ces boules ont atteint des potentiels suffisants, Télincelle pari entre les extrémités {\ I>. Cette étincelle chauffe l'air entre les deux boules et prépare un chemin relativement conducteur pour les étincelles ;\ plus bas potentiel qui se feront après elle. Quand celte décharge oscillante est terminée, une seconde vibration du trembleur de la bobine produit le courant induit qui doit élever les boules au potentiel voulu pour l'étincelle: le phénomène si» reproduit ainsi indéfiniment.

Pour pouvoir étudier ces vibrations, il faut évidennuenl se placer dans des conditions telles que Ton ail des lonifueurs

— KxiM'Ticnn's (le .M. IliTl/ mir l«- • itiulMliiliiini: • lii h iipii ^

d'onde relativement peliles. il fanl donc nrrivi'r ii d^^ nlli«nin tivités du potentiel extrémeinfiil iionihn'UNeH dini«4 iiii Ipiiipdonné, telles quVjn ne p(*iit I<>h oblfiiir iih*'iim* iivpc Iph ImmiIimIIi^ï de Leyde ou les bobinas de lliiliiiiluM'iï. Ilnim nim k\i*v\\\\\'\iv oscillante, la durée de la périodi* 1\ ni bi n><«i'4liitirf> nul iii'i/li geable. est donut'^e par la forniiili* :

dans laqijt'lle Cent bi r;i|ffirit('' df^t rfifidiirti'iird ffi fiiradt il L leur coef(iri<'nt de iielf>itidiif lion l'ii qiiiidiiuiU. On pnni daiH

o86 KNEUGIE ÊLECTRIQIE.

chaque décliarfi^e «îleclrostatiqiic arriver à une vibration asseï rapide; il suffit de déterminer les valeurs de C et de L qui correspondent à une durée T assez faible pour que la longueur d'onde soit, par exemple, inférieure à i mètre.

Le dispositif de M. Hertz permet d'arriver à ce résultat, mais il est nécessaire que la bobine d'induction remplisse certaines conditions d(î dimensions et de réglage du trembleur pour avoir des offels bien caractéristiques. 11 est aussi indispensable d'entretenir les boules entre lesquelles Tétincelle part dans le plus grand état de netteté.

Lorsque Tappareil fonctionne, il est la source de deux séries d'ondulations qui ont même période : celles qui propa;;enl dans tout le milieu environnant l'action électrostatique et celle? qui propagent l'action électromagnétique. Un point quelconque de l'espace est donc soumis simultanément à ces deux vibrations qui, par leurs modes d'action différents, pourront tMrr étudiées soit séparément, soit dans leurs effets combinés.

Les lignes de force électrostatique se trouvent toutes dans des plans qui passent par les centres des deux boules A et B el vont de l'une à l'autre. Au contraire, les lignes de force éloclromagnétiques sont dans des plans normaux aux précédents A sont concentriques aux tiges /, /', au moins pour la partie centrale de l'excilaleur.

L'apparril 4'ni|)l()yé par M. Ilertz pour explorer le champ sicompose d'un fil métallique recourbé sur lui-même circulairenn'ul, dont les deux extrémités sont tt^rminées par de pelilf^ boules inaiiilenues à distance Tune de l'autre par une vis mierométrique perniellant de mesurer leur écarleinent. Lors(pn* oo c:idre est coupé par les lignes de force électromagnétiques, l'induclion, pnqïorlionnelle au flux de force qui traverse !•' cadre dans r(»s difl'érenles positions, produit des étincelles qui on! une intensité niaxima quand le plan du cadre passe par l'axe de l'excitalenr. Outre ce phénomène, M. Hertz a constaté <h's rllels absoinnu'nl nouveaux dans lesquels l'induction simple n'a pas à intervenir.

M. J[<'rtz a, en effet, remarqué que même lorsque le cadre i*sl placé do t«*lh* farnn qn'il ne soit coupé par aucune ligne de force magnétique, il y a un flux continu d'étincelles entre les

ÉLECTRO-OPTIQUE. o8"

deux bouleSy mais que la position de l'élinccllo par rapport au cadre n'était pas indifTcrcnte.

Avec des circuits de dimensions différentes, on observe que certains permettent d'obtenir les phénomènes avec beaucoup plus de netteté; ce sont ceux pour lesquels les oscillations dans leur intérieur se font synchroniquement avec celles de Texcilateur.

M. Hertz pour l'étude du champ employait, concurremment avec le cadre, un autre appareil basé sur ce fait (juc, lorsque l'excitateur marche, on p(»ul, dans tout le champ, tirer des étincelles entre deux objets métalliques quelconques, tels que des clefs ou des pièces de monnaie. (iCt appareil se composait simplement de tiges métalliques assez longues placées dans le prolongement l'une de l'autre. En faisant varier la dislance des deux extrémités en regard, on pouvait évaluer la grandeur des étincelles.

Dans les expériences faites au laboratoire central d'électricité, Tappareil a été complété on ajoutant 'lig. %V,\\ aux exlrémilés

Fig. ÎÔS. — K\plnnit..«ur <1«» MM. JouIktI ri (1<^ \<MviIlf.

extérieures des tiges /, /' des feuilles d'étain A, Bijui, augmentant la capacité, rendent les elïets beaucouf) plus sensibles, l'n morceau de bois C sert à maintenir les tiges à récartement voulu : deux tubes de verre i\ c' dans lesquels passent les tiges les isolent Tune do l'autre ; un morceau de drap D placé derrière cache la lumière produite par rexcitateur.

Avec cet appareil, on a une sensibilité suffisante pour que l'on puisse oblenir des étincelles à une distance de :>o et 3o m de l'oxcilateur.

Lu «lislancc à laquelle on obtient encore des cfTets sonsiblef^ est maximum, lorsque cet appareil est symétriquement placé par rapport au plan de symétrie de l'excitateur. On obtient de? phénomènes do réllexion en plaçant en face de Texcitaleur el parallèlement au plan vertical qui passe par son axe, un mur tapissé par des feuilles de zinc. Le zinc, comme tout autre corps bon conducteur, fait roffice de miroir pour réloclricilé. Il se produit dans ce cas, comme dans celui des tuyaux fermés, uu nœud sur la partie où Tonde se réfléchit, et une série de nœuds et de ventres après lu réflexion par Tinterférence dos ondes so dirigeant sur le miroir et des ondes réfléchies. Dans cette expérience cependant on remarque que le nœud ne se trouve pas exactement sur la surface du zinc, mais à quelques centimètres derrière : cela tient, sans doute, à ce que le zinc n'est pas un conducteur parfait.

On dis[)ose l'excitateur verticalement sur la ligne focale d'un miroir cylindrique parabolique en zinc. Une planche couverte de papier d'étain est placée k 4^ degrés sur le faisceau réfléchi et un second miroir analogue au premier condense les ondes sur la ligne focale oii Ton peut tirer, malgré la distance qui la sépare de l'excitateur, des étincelles assez vives.

M. Hertz a également obtenu des phénomènes de réfraction, de polarisation, etc. Les résultats indiquent (|ue les radiation> électriques se comportent absolument comme la lumière au point de vue qualitatif.

53â. Expériences de M. O. Lodge. — Dans ses expériences, M. il. Hertz cherche ù réaliser des ondes électriques lit» faible amplitude et de grande fréquence, se rapprochant le plus possible des ondulations lumineuses. M. O/itPr Loflfj'' I I88îr„ prenant en quelque sorte la contre-partie des expériences de M. Hertz, est parveim à produire des ondes de grande amplitude el d'une fréquence assez petite pour les rendre accessibles à l'ouïe. Le point de départ commun est la conception d'un milieu soumis ù des tensions et à des ondulations dont nous n'observons que la résultante. C'est dans la décharge oscillante d'une bouteille de I-.eyde que M. O. Lodire trouve la confirmation expérimentale di»s idées de Faraday et de Maxwell. M. Lodge compare lu décharge oscillante d'une

ÈLECTRO-OPTfQUE. ,iH\^

bouteille de Levde à la vibration de TaDche d'un harmonium. Plus le ressort est tendu, et moins il est charge, plus il vibre rapidement : le calcul permel de déterminer la période d'oscillation.

Le problème électrique comporte également une solution électrique. La ilexibilité du ressort correspond à la capacité électrostatique; Tinerlie ordinaire de la matière est Tinertie électromagnétique ou la self-induction. L'accroissement «le la capacité électrostatique correspond à un allongement du ressort, Taccroissement de la self-induction corrosjuMid ù une charge.

L'amortissement des oscillalions, c'est-à-dire la durée totale de la décharge est fonction de la résistance du miliiMi. Vowv arrêter les oscillations d'un ressort vibrant, on lui a|>pli(in(' un frottement ou on le fait mouvoir dans un milieu vis(|uou\. (lo frottement peut être assez grand pour que los osoillalions soient complètement supprimées; le mouvement est un simple n»tour apériodique à la position d'équilibre, retour qui peut durer, avec une résistance suffisamment grande, plusieurs heures et même plusieurs jours.

Ce cas, qui est fréquent avec les très grands roiulensatt»urs employés en télégraphie, est au contraire ex(M»pti(»niu»l ltu.si|ii*il s'agit d'une bouteille de Lcyde. 11 ne si» produit qu'en interealant dans le circuit une corde niouillé(>, un tube capillaire rempli d'eau distillée, un morceau de bois ou un c(»ndueleur particulièrement mauvais.

Mais, dans les conditions ordinaires, la «léeharfii» tlune btniteille de Leyde à travers un lil bni:» on ciMirt, ««ntrt' \rs boules d'un excitateur ou entre ses bonis, est du earaeti'n» i»srillatoire.

Lorsque la décharge est fait(» au travers tle Ti-an on du bois, elle n'est ni continue ni oscillante, mais intermittent* : i*lle se fait par une série d(^ ressauts, comme le mouvement d'un cinps glissant sur une surface endnile tb* résine, parce qm' les bornes déchargent plus vite» «pie le circuit m» |»ent fournir, do sorte que le tlux est arrêté et retMUumeiuM» à nouveau, l ne décharge semblable, com|M)Mé(* eu réalité d'une succession de petites étincelles, |)(*ut n|q>arnitr(« C(»nnne une décharge unitiue, mais

olle n'a pas la violence et ne produit pas le bruit de celle décharge unique, et un miroir tournant permettra de la décomposer et d'en montrer Tintermittence.

On peut donc dire que la décharge d'une jarre est oscillatoire ou intermittente, le cas intermédiaire pour lequel elle esl apériodique ne pouvant être réalisé qu'exceptionnellement, en prenant des précautions toutes spéciales.

Le frottement n'est pas la seule cause de ramortissemcnl des vibrations : celui-ci est dû aussi à Tcnergie transmise au milieu environnant et consommée dans la production duo son. C'est la formation et la propagation des ondes sonores qui amortissent les vibrations d'un instrument musical. Il en est de même pour réleclricilé. La décharge oscillatoire d'une bouteille de Leyde perturbe le milieu environnant, le découpe en vibrations qui voyagent dans Tespace à une vitesse de 3ooooo km par seconde, vitesse précisément égale à celle de la lumière.

La cause qui amortit les oscillations d'un circuit de décharge est la radiation^ la radiation électrique si Ton tient à la distinguer, bien qu'elle ne dilTere en rien de la radiation ordinaire ou de la radiation calorifique, comme on l'a si souvent nommée. et ne diffère en rien non plus de la lumière, si ce n'est dans lo fait physiologique que le mécanisme de la rétine, quel qu'il soit, répond seulement à des ondulations d'une certaine longueur d'oiule, tandis que les radiations, en général, sont des

ondes dont la longueur varie entre 160000 km et de mil-

limèlre.

Tne conséquence immédiate et d'une démonstration facile du caractère oscillatoire de la décharge d'une bouteille de Levde est la production des phénomènes de rhonnancp sympathifpie.

In diapason peut en exciter un autre placé à une distance rusonnablr s'ils sont parfaitement accordés; le même diapason peut aussi mettre en vibration sympathique une corde tendue accordée à l'unisson avec lui ou avec l'une de ses harmoniques simples. Os faits ont leurs correspondants en électricité : la décharge d'une bouteille de Leyde peut exciter une bouteille de

Lcyde voisine syncbroniqae et lui faîrt* poroer son dîti^lrolriqur si celui-ci est suffisamment mince et peu résistant. Si on rompt l'unisson des deux bouteilles en faisant varier la capacité ou en mettant un fil plus lonsr dans l'un des circuits, cet oiTol ne se produit plus.

Pour rendre visibles et audibles les oscillations de Tétincelle produite par la décbarsre d'une bouteille de L«-yde, il faut n^ (luire le nombre de vibrations, qui varie «le ii»« iïooà looooo*» par seconde, à un nombre assez bas pour que l'oreille en soit frappée. Comme dans le cas d'un rassort vibrant, il faut pour cela augmenter la flexibilité et la cbar<re en employant la plus grande quantité de jarres possible, et en au£rni«?ntant suffisam* ment le coefficient de self-induction, on peut arriver à n'avoir plus que 5oo vibrations par seconde, hauteur de la note qui occupe le milieu du clavier du piano.

On comprend pourquoi nous obtenons une n<»le musicale : le bruit de Tétincelle est dû à un échaufTenienl subit Av l'air, mais si la production de chaleur est oscillatoire, le sou le sera de même, mais à une octave au-dessus de l'oscillation électrique, parce que deux impulsions thermiques accompagneront chaque vibration électrique, la chaleur produite élant indépendante de la direction du courant.

Après avoir ainsi abaissé la fréquence des oscillations électriques, il devient facile de les observer; leur analyse optique ne présente pas de difficulté : de simples jumelles que Ton fait frétiller dans les mains en regardant IVlincelle la font apparaître comme une bande lumineuse découpée. In miroir tournant à quatre faces, animé d'une vilessi» aui^ulaire de -^ à iJ tours par seconde, suffit aussi pour montrer les iléchari^es successives.

Pour un seul observateur, il est facile de disposer un contact sur Taxe tournant du miroir, contact qui produit la décharge au moment opportun, l'observateur regardant le phénomène ilans une lunette ou dans une jumelle de théAtre ordinaire. Pour un nombreux auditoire, il faut employer un artifice, tel que celui de produire plusieurs décharges au lieu d'une seule, de multiplier les images d'une décharge unique, ou d'employer plusieurs miroirs tournants.

:i02 ÉNEKGrE ÉLECTRIQUE.

La meilloure disposilion consiste à combiner une tlécliarLM> inlermillento et une décharge oscillante. A cet elTet, le circuil de décharge se conii)Ose de deux parties, Tune de grandi» résistance pour fournir des intermittences, et l'autre de résislance ordinaire pour produire une décharge oscillatoire : le miruir tournant analyse et décompose chacune des décharges intermittentes en une bande lumineuse découpée. On n'a plus alors une étincelle, mais une succession d'étincelles qui agissent comme une seule, et assez séparées dans le miroir tournant pour être visibles de tous les côtés de la salle à la fois.

Mais il faut pour cela une source électrique puissante qui charge la batterie non seulement une fois, mais plusieurs fois de suiti» en un clin d'œil. Cet appareil est une bobine d'induction dont le circuit secondaire a une résistance suffisante pour produire une décharge intermittente, l'ne seule étincelle donne une quantité d'électricité suffisante pour remplir la jarre W produire plusieurs décharges consécutives.

On entend les étincelles produisant les mêmes notes que précédemment, mais avec un bruit de crécelle en plus, indiquant ainsi à la fois les intermittences et les oscillations. Kn faisant tourner le miroir, chacun j)eut voir l'une ou l'autre des bandes de lumière découpées après presque chaque rupture du circuit primaire de la bobine. C'est cette expérience k laquelle M. If le professeur Oliver Lodge donne le nom iVfflificclle musicnk.

Le phénomène de la rotation du plan de polarisation de la lumière par l'elTet d'un courant continu ou d'un champ niapu»li(jui', pcMit être également obtenu à l'aide de la décharge dune bouteille de Leyde, comme l'ont montré il y a quelques années MM. liirltal r't lilondlot.

Pour rendre le phénomène visible à un nombreux auditoire. M. Lodge charge la jarre avec une machine île Wimshur>t et la déchargi' dans une spirale de fil entourant un tube renfermant du sulfure (h' carbone. L'analyseur de Nicol avant amené l'obscurité, on peut apercevoir sur l'écran une restitution momentanée de lumière à chaque étincelle. Le caractère osrillaloin' de cette restitution lumineuse est rendu sensible en iiilerposanl un biquarlz entre les niçois. Avec un courant continu, ce système constitue un indicateur sensible de la rotation