BOUSSOLE

moyenne de ces déclinaisons, on obtiendrait la déclinaison vraie.

La troisième cause est beaucoup plus puissante que les deux autres, et ses eiïets sont sans cesse variables, parce que, tous les corps magnétiques du navire changeant de position par rapport à Taxe magnétique de la terre avec la position du navire , ils deviennent par conséquent des aimants dans lesquels Tintensité magnétique et la position des pôles changent continuellement quand le navire tourne sur lui-même, et dans lesquels ces variations sont encore modifiées, lorsque le navire est en marche, par les changements de direction et d'intensité du couple terrestre. Pour neutraliser Tinfluence de la deuxième et de la dernière cause de dérangement de Faiguille, BL Barlow a proposé le moyen suivant.

Le bâtiment étant dans une rade tranquille , où Ton peut facilement le faire tourner sur sa qdiUe , un observateur s'établit près de rhabicacle avec un instrument propre à mesurer les angles $ un autre observateur s'établit sur le rivage, en un point que l'on puisse facilement apercevoir du navire, avec une boussole et un instrument destiné à mesurer les angles. A un signal donné , chacun des observateurs dirige sa lunette vers Fautre station, et détermine l'angle formé par l'aiguille de sa boussole avec la projection horizontale de Taxe de sa lunette. Les projections horizontales des deux axes des lunettes étant sur le prolongement l'une de l'autre, il est évident que, si l'aiguille du navire n'éprouvait point de déviation, sa direction devrait être parallèle à celle qui est à terre , et par conséquent , elles de* vraîent faire le même angle avec l'axe de la lunette : ladiiïérencede ces deux angles est donc la déviation produite par les corps magnétiques du navire. Si alors on fait tourner le navire sur sa quille, et qu'à chaque angle de jO ou 12 degrés on fasse des observations semblables, on aura pour chacune de ces positions la valeur de la déviation produite par les circonstances locales. Lorsque ces opé;raiions sont terminées , l'observateur du rivage substitue à sa boussole celle du navire; il la fixe à une caisse en bois {fig. 496), que l'on peut faire tourner autour d'un axe vertical, dirigé suivant le prolongement du pivot de l'aiguille. Cette cage est percée latéralement de trous circulaires, destinés à recevoir le compensateur. Ce compensateur se compose d'une tige en cuivre rouge de 1 pouce 1/S de diamètre , et de deux plaques de fer ilf et ilf de 12 à 13 pouces dé diamètre (mesures anglaises), et dune épaisseur telle que le pied carré pèse 18 livres. Ces deux plaques sont séparées par une feuille de carton^ elles sont serrées par des écrous placés à leurs

i2 MAGNiriSME.

drconféreDoes y et fixées sar la lige de cuivre par des écroos qui marchent sur cette tige. Alors on fait tourner Tappareil, et on règle la position du compensateur de manière qu*il produise i^or Taiguille, dans les différentes directions , les mêmes variations qu'elle éprouvait sur le navire par les masses magnétiques qui s*y trouvent, et on détermine la position du centre des plaques par rapport à Taiguille ; on porte ensuite Tappareil dans rbabitacle, et on règle la direction de la caisse de manière qu'elle soit placée, par rapport à l'aiguille , de la même manière : par ce moyen ladé^ viation de l'aiguille se trouve doublée , et c'est ce qui donne le moyen de la mesurer. Pour cela, on observe la déclinaison en enlevant le plateau MM'^ et ensuite en le plaçant : la différence est la correction qu'il faut faire à la première opération ; par exemple, si la déclinaison sans le compensattnr était de 30'' et qu'elle fût de 36« avec le plateau , la déclinaison corrigée serait de ^W^.

Cet ingénieux procédé ne peut être considéré que comme une approximation , 1» parce que les changements de température agissent sur la force coercilive des substances magnétiques du navire et sur la position du compensateur ; 3« parce que la force magnétique de la terre n'agit pas de la même manière dans tous les lieux, à cause des variations d'inclinaison et d'intensité.

862. /aiguilles astatiques. On désigne ainsi des aiguilles aimantées disposées de manière à n'être point influencées par l'action de la terre. On peut remplir cette condition de plusieurs manières différentes, que nous allons successivement faire connaître.

1° On peut soustraire une aiguille à Faction de la terre , en plaçant dans le méridien magnétique de l'aiguille un annant puissant dirigeant vers elle son pôle répulsif, et le plaçant à une distance convenable. L'action de la terre ne peut cependant jamais être ainsi complètement dissimulée , parce que , cette action se réduisant à un couple, il ne peut être détruit que par un couple opposé; ce qui exigerait que l'aimant fût à une très grande distanciof de l'aiguille.

2» On peut disposer deux aiguilles de même forme , de mêtiké longneur, et aimantées de la même manière, soit sur un même axé vertical, de manière que les pôles de noms contraires soient en regard (fig. 497) , soit dans la même direction (^fig. 498) , maM de manière que les pôles de même nom soient en regard. Il est évideut que , Faction de la terre se manifestant en sens contraire sur les deux aiguilles , il n'en résulte aucune force directrice , pour-

TA&IATI0K8 DE LA Bl&GLINAISOK. &S

va toutefois que les aiguilles soient bien identiques pour la forme, le degré d'ainianfation, et la distribulion du magnélisme.

3"* On pouiTait aussi placer une aiguille perpendiculairement à un levier horizontal mobile autour d*un axe vertical ( fig. 499 ), ou deux aiguilles égales fixées symétriquement aux deux extrémités d'an levier horizontal Ç^fig. 500).

4" On peut enfin disposer une aiguille de manière qu'elle n'éprouve aucune inDuence de la part du magnétisme terrestre , en la rendant mobile autour d'un axe parallèle à l'axe magnétique de la terre : car il est évident que l'action de la terre tendra à faire mouvoir l'aiguille dans une direction que sa suspension rendra impossible. La fig. 501 représente une aiguille asiatique disposée de cette manière. L'aiguille ab est traversée à son centre de gravité par l'axe cd^ mobile dans deux tourillons, fixée au cadre efgh fixé lui-même au cercle XY; le limbe que parcourt l'aiguille est fixé au cercle MN ^ que l'on fait mouvoir dans son plan à l'aide de la vis sans fin A^, et le cercle MN peut tourner autour d'un axe vertical au moyen du cercle R et de la vis sans fin S; la vis T sert à maintenir l'appareil à différentes hauteurs. Il est facile de voir qu'à l'aide de ces deux mouvements rectangulaires on peut toujours donner an limbe une direction quelconque.

865. Variatkm$ de la declinàiion. Dans les différents lieux , la déclinaison est tantôt orientale, tantôt occidentale. La déclinaison est orientale quand le pôle austral de l'aiguille, c'est-à-dire celui qui se tourne vers le nord , se dirige vers l'est ; elle est occidentale quand ce même pôle se dirige vers l'ouest. Les lignes qui passent par les points où la déclinaison est nulle portent le nom de lignes êun» décUnaiioni On en connaît quatre; elles sont très irrégultères. La première est située dans le Grand océan , entre l'ancien et le nouveau monde ; la seconde commence au dessous de la Noovelle-HoUande et se prolonge jusqu'en Laponie ; la troisième commufiique avec la seconde près du grand Archipel d'Asie, et s'élève jusque dans la partie orientale de la Sibérie; enfin la quatrième parait se trouver dans l'océan Pacifiqile , près des îles des Amis et de la Société. Leur position n'est pas constante. La première a éprouvé d'une manière irrogulière un grand déplacement depuis un siècle et demi.

684. Dans un même lieu , la déclinaison reste quelquefois constante pendant uu certain temps ; mais en général elle est variable, comme on peut le voir, par le tableau suivant :

MAOHÉTISHB.

. Tableau de la dictinaiaon de Cc&gmlU aimantée à Paris.

Année 1580

11* 80* est

Année

1 80 ouest

Vt •

ii is

Les variations de la déclinaison ont été observées pour la pre* mière fois en 1623 , par Gnnter, professeur au collège de Gresham.

86i(. Indépendamment des variations que l'aiguille de déclinaison éprouve par les changements de lieu , et dans le même lieu à de grands intervalles y elle éprouve encore dans chaque lieu des variations diurnes. Dans l'hémisphère nord» la pointe nord de l'aiguille marche de l'est à l'ouest de 8 heures iOi du matin à 1 heure 1/4 après midi, et de l'ouest à l'est de 1 heure i/& après midi jusqu'au lendemain matin ; dans Thémisphère sud , la pointe sud de l'aiguille éprouve le même mouvement. 11 existe probablement une ligne où l'aiguille reste stationnaire j puisque les mouvements sont contraires dans les deux hémisphères; mais on ignore si elle coïncide avec l'équaieur ou si elle en diffère. C'est entre les équiopxes du printemps et d'automne qu'ont lieu les plus grandes variations diurnes, et c'est dans l'autre partie de l'année que se manifestent les plus petites. L'étendue de ces variations change avec les lieux : les plus grandes sont, à Paris, de 13' à 16', et les plus petites de 8' à 10'. Il résulte en outre de la comparaison des observations de la déclinaison aux mêmes heures du jour que la pointe nord de l'aiguille marche vers Test depuis l'équinoxe du printemps jusqu'au solstice d'été suivant, et vers l'ouest le reste de l'année.

Ces mêmes variations se manifestent dans les caves de l'Observa* toire , qui sont à plus de 80 pieds au dessous de la surface du sol. . Dans les régions du nord , il paraît que les variations diurnes sont pf^s considérables et moins régulières ; l'aiguille ne reste point stationnaire pendant la nuit, et c'est vers le soir seulement qu'elle atteint sou maximum de déviation occidentale. Lorsqu'on s'approche de l'équateur magnétique (870) , l'amplitude des variations

YA&IATlOnS DE LA D^CLIHAISOK. &S

diurnes va en décroissaDt^ et k Féquatear magnétique elles sont sensiblement nulles.

Les variations diurnes de Taiguille ne peuvent s^observer qu'à, Tnide d'instruments susceptibles d'une grande précision , que l'on désigne sons le nom de botusoleê de vartaiions. Ces instruments se composent ordinairement d'un barreau aimanté , suspendu à un faisceau de fils de soie sans torsion , qui peut se mouvoir dans une boîte fermée par une glace ; les deux extrémités du barreau par* courent des arcs de cercles divisés en très petites fractions de degrés, sur lesquels on lit la position de l'extrémité du barreau à Taide d'une loupe fixe.

866. La boussole de déclinaison est quelquefois dérangée de sa position , ou troublée dans ses variations diurnes par plusieurs causes accidentelles. Une des plus influentes est l'apparition des aurores boréales (1). Quand ce météore apparaît , pendant toute sa durée, qui est quelquefois de dix à douze heures , l'aiguille aimantée éprouve une agitation continuelle et une déviation souvent considérable ; ces perturbations se manifestent non seulement dans le liea où l'aurore boréale est visible, mais à de grandes distances, et dans des lieux où l'on n'aperçoit aucune trace de lumière dansl'at-» mospbère. Par exemple , des aurores qui ne sont visibles qu'à Pétersbourg , en Sibérie ou en Amérique , agissent à Paris sur l'aiguille aimantée. Cependant l'agitation de la boussole est d'autant plus grande qu'elle est plus rapprochée du lieu où le phénomène se développe*

Les tremblements de terre et les éruptions volcaniques paraissent aussi agir sur l'aiguille aimantée. On prétend que les orages ont également de l'influence sur la boussole. Ce qu'il y a de positif, c'est que, quand la foudre tombe sur des corps aimantés oo dans leur voisinajge, elle altère leur état magnétique, et même quelquefois renverse leurs pôles : car on a vu des boussoles de navire éprouver subitement une déviation d'une demi-circonférenoé par l'eiïet de la foudre.

867. Appareilê destinée à mesurer l'inclinaison. La décou« \erte de Undinaison a^été faite en 1576; elle est due à Aobert

(i) L'aurore boréale parait accidentellement dans le nord , tantôt comme uns lueur vague répandue près de Thorixon, et semblable à Taurore; d^autres fois, sous la fonne de fusées pbospkoriques, qui parcourent et illuminent en un mcment toute l'atmoi^khère.

46 HAGKÉTISHE.

Normann , ingéniear en instruments de maihéinatiques j de Londres. Uappareil dont on se sert ordinairement poar mesurer Tin* , cUnaison , et qu*on dési{j[ne sous le nom de bousiole d'inclinaùan, est composé {fig,b(i^ , 503 et 504) d*un plateau circulaire divisé jiB y que Ton établit horizontalement au moyen de trois tîs a, i, 0, et de deux niveaux à bulles d*air ; il supporte un cercle vertical fixé sur des montants C^ D, qui peuvent se mouvoir autour du centre du cercle horizontal. Les pièces horizontales £F portent, à la haa* teur du centre du cercle vertical , une aiguille qui repose sur de petits coussinets en agathe par un axe très délié passant par soa centre de gravité. Lorsqu'on place le plan du cercle mobile de manière qu'il soit perpendiculaire au méridien magnétique, la force directrice de la terré rend l'aiguille verticale, parce que, dans cette position , les composantes horizontales de cette force sont détruites. Lorsqu'on fait tourner lentement le cercle vertical , l'aiguille s'incline de plus en plus, et atteint son maximum d'inclinaison quand le cercle est dans le méridien magnétique. Pour observer l'inclinaison , on commence par amener le cercle dans l'azimuth où l'aiguille est verticale , et au moyen du cercle horizontal divisé, on le place à 90« de dislance angulaire : il est alors dans le méridien magnétique, et on compte Tinclinaisou sur le linibe^U peut se présenter ici la même cause d'erreiu* que dans les boussoles de déclinaison : l'axe magnétique peut ne pas coïncider avec l'axe de figure; alors par le retournement on corrige l'erreur. Mais il en est encore une autre dont l'influence peut être beaucoqp plus grande, c'est le délaut de coïncidence du centre de gravité avec l'axe de rotation; pour reconnaître ce défaut, s'il existe , et en mesurer rinfluence , il faut changer les pôles de l'aiguille. Il est évident que la déviation de l'aiguille provenant de la cause dont il vient d'être question , se trouvera en sens contraire , et , par conséquent la demi-somme des inclinaisons observées avant et après le changement des pôles sera l'inclinaison vraie.

On peut déterminer par une construction géométrique très simple llndinaison que prendra Taiguille dans les différentes positions que Ton pourra donner au limbe de llnstrument autour de la verticale,

En effet, soit CD {fig, 505) la verticale du lieu, CDZ le méridien magnétique, de sorie qu^ DZ soit la direction de l'aiguille de déclinaison , et ^ le point de rencontre de Taxe QB de Taiguille avec la ligne horizontale DZ. Décrivons sur £Z), cooune diamètre, une circonférence; si on dirige le limbe de Tinstrument dans un plan vertical CDXy OE sert la direction de Taxe de raiguiUe» En effet, BEesi perpendiculaire sur CDX: par conséquent OE est la projection de OB sur le plan CDX^

BOUSSOLE D'mCUlTAISOK. 47

Si on désigne par 6 Tangle XDZ , par a TîncUnaison BOD dans le plan du méridien

magnétique , et par a; rindinaison dans le plan Tertical CDX qui fait un angle • avec le

méridien , on aura

X)£aa=X)JB C06 6, et tangjcsatangacos 0. (a)

On Toit fiicUement sur la figure, et en discutant cette formule, que le maximum d^inclinaison a lieu dans le méridien, et que Taiguille se dirige verticalement quand le plan dn limbe de Tinstrument est perpendiculaire au plan du méridien magnétique.

Cette construction fiât voir que Von peut déterminer nndinaison dans le méridien magnétique, lorsqu'on connaît rindinaison dans deux plans perpendiculaires entre eux, sans qn*il soit besoin de connaître la déclinaison : car , si les plansDX et DX^ sont rfeUnguteircs, DB^EFei EF^ « DE^+DP^ ;

ce qui donne tang^ aa* tangS x -|- tang2 w\

Cette formule peut également se déduire de la formule {a),

868. La boussole d'ioclioaison peut servir à déterminer la dé-> clinaison, car Taignille sera verticale quand le plan du lîmbesera perpendicolaire au méridien magnétique. Ainsi , en cherchant par tâtonnement la position du liml^ où l'aiguille reste verticale , le méridien magnétique est perpendiculaire à ce plan. On pourrait aussi chercher la position du limbe dans laquelle rindinaison est à son maximum , ce plan serait aussi celui du méridien magnétique.

889. On peut déterminer l'inclinaison par un autre procédé quMl est bon de connaître. L'action directrice de la terre peut être considérée oomme formée de deux composantes , l'une verticale et l'antre horiEOBtale. Si on pouvait parvenir à trouver le rapport de ces deux- forces, on en déduirait facilement la position de la résultante. Pour cela y concevons qu'on ait une aiguille soutenue par un axe horizontal passant par son centre de gravité , et qu'elle puisse se mouvoir librement dans le méridien : celte aiguille s'inclinera en vertu de lu composante verticale de Faction directrice de la terre , et si on rend Taignille horizontale en appliquant un certain poids sur la partie qui s'élève, ce poids, multiplié par sa distance au point de suspeu-* sîon , fera équilibre à la composante verticale , et par conséquent lui sera égal ; quant à la détermination de la composante horizontale , on 7 parvient facilement en observant la durée des oscillations horizontales de Faiguille.

En effet, on trouve par le calcul que la somme des moments des forces qui tendant à ramener fiignine ^ois le méridien magnétique est égale à

« étant le rspiioit de )a drconférence au diamètre, p le poids de Taiguille» / la moitié

&8 MAGKÉTI8MB.

de sa longueur, g Tintensité de la pesaofteur, et 7 la durée d*aiie osdUaliont la force étant appliquée à Tunité de distance. En désignant celte force par H» U composanle ▼efticale par F, et par i rindinaison, on aura

langi— y

Dans une expérience faite par Coulomb , TaigulUe avait la fonne d*un parallélipipède rectangle ; sa longueur était de 426" ",6 , sa largeur de id"", son épaisseur de S"** Cette aiguille fût d'abord aimantée : suspendue horixontalement à des fils de soie, ék fit 50 oscUlations en 495 secondes ; elle (ht ensuite suspendue de manière à defeoir mobile autour d*un axe passant à peu près par ion centre de grarité, et on TeeonMl, que pour la rendre horizontale il lUlait un poids de 200 milUgranmieB idacés h fitance de 170" ",75 du point de suspension , ce qui donnait 84150 pour le statique. L^aiguille fut alors aimantée en sens contraire, et on obtint pour le momeat statique 40546. En prenant la moyenne on trouve 87948 pour sa valeur exacte. Oi avait pour les autres données

A05 / = 218,8, Tsa^^Ô^Ô, pft= 88808, p«9808— ,8.

En substituant ces nombres dans la formule on trouve

870. De t inclinaison dans les .différents points du glohe. Oo désigne sous le nom A'équatêur magnétique la courbe qai ptsse partous les points où Tinclinaison est nulle. Onavailcru d'abord que celle courbe était un grand cercle incliné de 12® sur le plan de Téqua-. leur, el qui coupait ce dernier en deux points , dont l'un était situé dans la mer du sud à llô^Sd' de longitude occidentale, et Tauirei SQd^'SV de longitude également occidentale. Mais M. Biot , m dtt~ cùlant les observations de Cook et de Williams Bayly y déaieBira que réquateur magnétique se relevait au delà du nœud occidental i et qu'il venait de nouveau couper Téquaieur. MM. Morelet et JHaw^ ten, qui se sont récemment occupés de la détermination de l'^uateur magnétique , en discutant toutes les observations qui avai«Bl été faites avant eux , ont trouvé des résultats peu difTérenla.* Ces, deux physiciens placent i'équaieur magnétique en totalité aa idéfrn soMS de réquateur terrestre , entre l'Afrique et l'Amérique.; le plus grand écart est de i 5* à 14% et il correspond à 25* de longitudeiH)' cidentale. Un des nœuds se trouve en Afrique par 22® ou 18* de loDgiiude orientale. £n partant de ce nœud du côté de la mer de% Indes j la ligne sans inclinaison s'éloigne vei*s le nord de Téquateur terrestre , sort de l'Afrique un peu au sud du cap Guardafui et atr teint sa plus grande élévation boréale (12») dans la mer d^Arabie par 62° de longitude orientale^ au delà; Téquateur magnétique, tou*

ÉQUATBU& MAGKÉTIQUE. &9

jours situé dans rhéniisphère boréal , coupe la presqu*tle de Tlnde un peu au nord du cap Comorin j traverse le golfe du Bengale en 36 rapprochant un. peu de Téqualeur terrestre j dont il n*est éloigné que de S» à Feutrée du golfe de Siam ; remonte ensuite tant soit peu au nord, est presque tangent à la pointe de Bornéo » tra- Terse Ftle de Paragua , le détroit qui sépare la plus méridionale des Philippines de Tile Mindanao , et sous le méridien de Waigioa se trouve de nouveau placé à 9<> de latitude Qord. De là, après avoir passé dans Tarchipeldes Carolines, Téquateur magnétique descend rapidement vers Téquateur terrestre, et le coupe, d*après Morelet , par i7A«, et^ suivant Hanstéen, par 187* de longilu^ orientale. II y a beaucoup moins d'incertitude sur la position d'un troisième nœud situé dans Tocéan Pacifique par 120* environ de longitude occidentale; mais M. Morelet admet que l'équateur magnétique , après avoir seulement touché Téquateur terrestre , s'infléchit aussi** tôt vers le sud. M. Hanstéen suppose que cette courbe passe dans l'hémisphère boréal sur une étendue d'environ iS*" de longitude et ^revient ensuite couper la ligne éqninoxiale à 23» de la côte occiden-» tale de l'Amérique. Cette divergence des deux courbes dans cette partie de leur course est beaucoup moins grande qu'elle ne paratt , car elles ne sont nulle part à 2<> de distance l'une de l'autre dans le sens des cercles de latitude.

En comparant ces observations aux observations plus récentes faites par M. Freycinet , le capitaine Sabine et le capitaine Duperrey, il paratt très probable que l'équateur magnétique est mobile et qu'il est doué d'un mouvement de translation d'orient ^n occident ; c'est probablement à ce mouvement que sont dues les variations que f inclinaison éprpuve dans un même lieu avec le temps.

D'après M. Duperrey, qui , dans son voyage autour du monde, a coupé six fois l'équatenr magnétique, cette courbe ne rencontrerait la ligne éqninoxiale que dans deux points, qui seraient presque diamétralement opposés, et situés, l'un dans l'océan Atlantique, l'autre dans le Grand-Océan , à peu près dans le plan du méridien de Paris, et que là, où cet équateur ne rencontrerait que quelques tles éparses, il ne s'éloignerait que bien peu de la ligne éqninoxiale; qu'il s'en écarterait davantage lorsque les tles se multiplient , et ne parviendrait h son maximum d'excursion , soit au nord , soit au sud , que dans les deux grands continents qu'il traverse; qu'enfin il exis. « terait entre les sections australes et boréales de cette courbe singu-

lière une symétrie remarquable et beaocoop plus parfaite qQ*OD ne l'avait supposé.

De chaque côté de Féqaateiir , F inclinaisoD attgmeste i mesm qa'oD ft*en éloigne; mais daos rhémisphère austral c'est le pôle boréal qui plonge aa dessous de iliorizoo , et c'est le contraire dan Taotre hémisphère. Il semblerait d'après cda qnll derrait exîMr i la surface da globe deux régions où llnclinaisoB serait de 99*; mais dans les parties de la terre où elles sembleraient devair être lycées , l'expérience n'a jamais donné an delà de Sft*.

Dans la détermination des points de réqnatenr magnétique , m bit usage nci§ seulement des points de cette courbe qui ont été observés directement, mais des inclinaisons observées dans le Toiffnage, en se servant de cette loi, déduite de lobservation , quek tangente de la latitude magnétique est égale à h moitié de h tangente de Finclinaison , pourvu que cette dernière ne dépani pas 30*.

Le tableau suivant renferme les indinaisons observées i Pan de 1670 à 1836.'

^Uamdi

Chu

ttMBW

mé£

ra^mUUm

mumiétà

marû

Mfl70

ABBéelMl

te

D'après Hanstéea rinclinaison est soumise, comme la dédinaison f à des variations diurnes et annuelles.

87S. Mesure de ^intensité du magnétisme terreêÈrm. La direction de la force magnétique de la terre ne changeant pas aensiUement dans des lieux voisins , il ^n résulte que l'on peut rœardtf comme parallèles les actions exercées par la terre sur chaque pdàMt magnétique d'un aimant ; par conséquent une aiguille d'indinaiw est y par rapport à Faction magnétique du globe , comme nn port-

niTEHSITÉ DU IIIAG9ÉTISBIE TS&ESSTBI. tl

dùle relativement à la pesantear: ainsi, en faisant osciller une aiguille d'inclinaison , la durée des oscillations dépendra de son intensité m9gnétiqae j de sa longueur et de Tintensité du magnétisme terrestre. En faisant osciller une même aiguille dans différents temps et dans difTërents lieux j en supposant que son intensité magnétique fût invariable , on en déduirait , pour le temps et le lieu de l'observation, l'intensité du magnétisme terrestre : ces intensités seraient proportionnelles aux carrés des nombres d^oscillations faites dans le même temps. On emploie cependant rarement à cet usage les aiguilles d'inclinaison , leur mode de suspension produit trop de frottement et occasionnerait de trop grandes erreurs; on fait ordinairement osciller des barreaux aimantés, suspendus horizontalement à des fils de soie tels qu'ils sortent du cocon : on les rend horizontaux en les attachant aux fils de soie au moyen d'un étrier ; pour éviter l'influence de l'air, on les renferme dans des cages de boiSf dont une des faces est garnie d'un verre. Les oscillations d'une aiguille horizontale ne déterminent que l'intensité de la composante horizontale de la force magnétique terrestre; mais en combinant cette composante avec rinclinaison , on en déduit facilement l'intensité de la force totale.

En désignanf par F rintensité magnétique de la terre, par f celle de Taiguille, par t rînclinaîfloii, et par n le nombre d^osdllations de raîguille horîsontale dans un temps donné; par J^, /", T et n* les mêmes élémeots pour un autre lieu , les composantes horizontales de la force directrice seront Ff oos i et jPf cos T, et on aura

fcos t »> ^, ^ F »2 cos r

~ -— rvif doû ^=s-;rrrr-..

Si on voulait avoir égard à la torsion du fil de suspension, il faudrait remplacer Taigiûlle aimantée par une aiguille de laiton , de même forme et de même poids , et observer le nombre N d*oscillations qu'dle fait dans le même temps que TaiguiUe ^manf^ en fût n ; alors en désignant g la force de torsion appliquée aux pôles de ralguflle, et par k un confident constant, on aurait g-]' F=^ n^A* et ^ «» ^j^, dVA F^ k ( ii> — - N^yi Ainsi , dans la formule précédente , il faudrait remplacer ii^ et n'a par na — iV» , et par n'a — iVa.

Il j a cependant dans la méthode des osdDations horizontales une cause d'erreur qui peut avoir une grande influence. Un des pôles de Taiguille ayant une tendance & s'abaisser an dessous de Thorizon , il en résulte que le prolongement du fil de sus pcnrion ne passe jamais par le centre de gravité ; de 1& une différence entre les Iongnèuts des deux bras du levier de Taiguille horizontale qui varie avec Tindinaison, Cette diflérenoe peut occasionner de grandes erreurs dans la comparaison des osdllalloBB dHine même aiguille faites dans des lieux où il existe une grande différence dans nndinaison.

5f VAG^irisu.

876. La déterminaiioD des rapports des intensités du nuignétisme teri*esire dans diiTérents lieux et eo diderents temps pré* sente beaiicoop d'incertitude , parce que les duageaieats de teiupéralure et d*autres circonstances peareai faire Tarier ïém nia{|[në(îque de Taifroille. Jusqu ici on n'avait tronvë aocwi novea de foire disparaître cet inconvénient ; mais )L Poisson et M. Ara* go ont découvert deux mètbodes au moyen desquelles les iAtensilà magnétiques peuvent éire déterminées avec une grande esactitndSi La méthode de M. Poisson consiste à faire osciller deux aiguiUei d*inclinaison| d*abord séparément , et ensuite sous lear inflooici mutuelle , en plaçant leur centre de roution dans une ligae parallèle à Taxe magnétique du globe : les vitesses d'osdlbitîon de oa trois systèmes , les disiam^es des centres de gravité, et les uMh menis d*ioertie par rapport aux axes de roution , sont liés eutit eux de telle manière qu'on en déduit la puissance magnëtiqnede la terre , indépendamment de b force magnétique des aiguilles. Le procédé de M. Arago consiste à mesurer Fintensîté niagnétiqM d*une aiguille indépendamment de la force direcurice de la terres Il est fondé sur I observation faite par ce célèbre physicien, q«e nous avons déjj rapportée, et qui consiste en ce que, si Ton Eût tourner un plateau métallique sur lui-même dans le voisinage d'aae aiguille aimantée, raîguille est entrai'née dans le sens de ce moi- Tement avec une force d'autant plus considérable que sa poîssaace magnétique est plus gramie. Eu laisaut 1 expérience dans nnpbn perpendiculaire à Taxe magnétique . rîuDucnce de la force dinctrfce de la terre sera nulle: alors les petits contre-poids dont channe des extrémités de Taiguille devrait être chargée pour que le plateau , tournant avec une certaine vitesse , la deviàt de 10* , 20* o« SO" I etc. , donneraient la mesure de Fintensîté magnétique de ses pôles. Si Ton admettait la possibilité d'obtenir , à diiïérentes époques, d« fer doux ayant exactement les mêmes propriétés, on pourrait mesarer rintensitè des pùles d'une aiguille en la plaçant dans nn plan perpendicnlaire à Taxe magnétique, et mesurant la dénation qne lui bit éprouver une même masse de fer placée à une di-

S77. Diaprés touies les observations faites jusqu'ici, Fintensilé augmente à mesure qu ou s'éloigne de Féquate^ir ma- : aux paies elle paraît être une fois et demie plus grands fufï réqnaienr, de sorte que la ligne sans inclinaison est en même ila%nefle moindre intensité. On a aussi reconnu que kslignes

TARIATIONS D'iVTBKSITé. 51

de même intensité ou iêodynamiques diffèrent beaucoup par leur formées leur position des lignes de même inclinaison : d*où il suit que sur Téquateur magnétique les intensités ne sont pas partout let mêmes, ce qui est d*accord avec Tobservation. D*après M. Duperrey, les lignes isodynamiques et les lignes isothermes ont la plus grande analogie dans leur courbure et leur direction; il a aussi reconnu ^ne les points de l'équateur magnétique sont précisément les points les plus chauds de chaque méridien.

D'après Hanstéen , l'intensité magnétique dans un même lieu est soumise à des variations périodiques , diurnes et annuelles. Le mi* nimum diurne a lieu à 11 heures du matin , le maximum à U heures du soir en été, et à 6 heures en hiver; le minimum annuel en hiveri et le maximum en été.

878. D'après les expériences faites par MM. Biot et Gay-Lussac dans leurs voyages aérostatiques , celles de M. de Humbolt dans les pays de montagnes , et celles beaucoup plus anciennes de Saussure 9 il semblait que l'action magnétique terrestre était la même à la surface de la te^re et aux plus grandes hauteurs accessibles à l'homme ; mais ces expériences n'ayant pas été corrigées de l'influence de la température , et les expériences de M. Kupffer ne permettant pas de douter qu'un abaissement de température n'augmente le nombre des oscillations d'une aiguille , la constance de ce nombre trouvé par les physiciens que nous avons nommés prouve que l'intensité du magnétisme terrestre diminue à mesure qu'on s'éloigne de sa surface ; c'est ce que démontrent d'ailleurs les expériences faites dans le Caucase par M. Kupffer. On n'a pas pu constater par l'expérience si l'inclinaison est la même au dessus,. au dessous et à la surface du sol ; les observations dans les ballons sont impossibles , et la diflfér<ince de composition du sol peut occasionner de grandes erreurs dans ces déterminations au dessous du sol.

879. Il résulte de tout ce que nous venons de dire que la déclinaison , l'inclinaison , et peut-être aussi l'intensité.mâgnétique , éprouvent dans chaque lien des variations séculaires , et d'antres qui sont périodiques , diurnes ou annuelles, dont on ne connaît point encore les lois; mais comme des observatoires fixes ont été établis sur un grand nombre de points répartis sur toute la surface du globe, les obsen^ations se multiplient, et permettront dans ^in

^ petit nombre d'années de déterminer les lois de ces phénomènes. On avait adniîs que l'action magnétique de la terre était due à deux pôles magnétiques ; en déterminant leur position de manière

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à satisfaire aux observations , M. Biot avait trouvé qu'ils devaient être très voisins Tun de l'autre et du centre de la terre ; mais pour rendre compte des inégalités de l'cquateur magnétique il .faudrait supposer d'autres centres magnétiques, et cette hypothèse n'expliquerait point les importantes observations de M. Duperrey et les variations périodiques. Dans l'état actuel de la science , il est beaucoup plus probable que l'action magnétique du globe provi'ent des courants thermo-électriques qui se produisent.périodiqueoient par les mouvements diurnes et annuels du soleil, ou dumoins est modiCée par eux ; mais cette question ne pourra être étuoiëe que quand ob connaîtra parfaitement les lois du magnétisme terrestre.