VARIATIONS DE LA DÉCLINAISON. AU

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 W. Il résulte en outre de la comparaison des observations de la déclinaison aux mémos heures du jour, que la pointe nord de Taiguillc marche vers Test depuis Téquinoxe du printemps josqu au solstice d'été suivant et vers Touest le reste de l'année.

Ces mêmes variations se manifestent dans les caves de TObservatoire, qui sont à plus de 26 mètres au-dessous de la surface du sol.

Dans les régions du nord , il parait que les variations diurnes sont plus considérables et moins régulières; l'aiguille ne reste point stationnaire pendant la nuit , et c'est vers le soir seulement qu'elle atteint son maximum de déviation occidentale. Lorsqu'on s'approche de réquateur magnétique [870] , l'amplitude des variations diurnes va en décroissant, et à l'équateur magnétique elles sont sensiblement nulles. D'après Aymé [A.C. et P., t. x), à qui on doit un beau travail sur l'objet dont il est question, les tncutima et les minima des déclinaisons dans un même lieu se manifestent à des époques très-rapprochées de celles qui correspondent aux maxima et minima de température.

Les variations diurnes de l'aiguille ne peuvent s'observer qu'à l'aide d'instruments susceptibles d'une grande précision, que l'on désigne sous le nom de bounoUs de variation. Ces instruments se composent ordinairement d'un barreau aimanté, suspendu à un faisceau de fils de soie sans torsion, qui peut se mouvoir dans un botte fermée par une glace; les deux extrémités du barreau parcourent des arcs de cercle divisés en très-petites fractions de degrés, sur lesquels on lit la position de Textrémité 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 causer 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 a douze heures, l'aiguille aimantée éprouve une agitation continuelle et une déviation souvent con-

(Ij I/aurore boréale juiratt accidentellement dans le nord, tantôt comme une lueur Taguc répandue près <\c l'horizon et semblable à Taurore ; d'autres fois, sous la forme de fusées phosphurcitcentcs , qui parcourent et illumineot en un moment toute l'atmosphère.

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sidérable. Ces perturbations se manifestent non-seulement dans le lieu où Taurore boréale est visible , mais à de grandes distances, et dans des lieux où Ton n'aperçoit aucune trace de lumière dans Tatmosphère. Par exemple , des aurores qui ne sont visibles qu'à Pétersbourg , en Sibérie ou en Améilque , agissent à Paris sur l'aiguille aimantée. Cependant l'agitation de la boussole est d'autant plus grande que l'instrument est plus rapproché 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 rinfluence sur la boussole. Ce qu'il y a de positif , c'est que y quand la foudre tombe sur des corps aimantés ou dans leur voisinage, elle altère leur étal magnétique, et même quelquefois renverse leurs pôles : car on a vu des boussoles de navire éprouver subitement une déviation d'une demi-circonférence par TefTet de la foudre.

867. Appareiiê destinés à mesurer C inclinaison. L'appareil dont on se sert ordinairement pour mesurer l'inclinaison et qu'on désigne sous le nom de boussole d'inclinaison, est composé (Gg. 50S, S03 et 504) d'un plateau circulaire divisé AB, qu'on établit horizontalement au moyen de trois vis a, b, c, et de deux niveaux i bulle 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 EF portent, à la hauteur du centre di| cercle vertical, une aiguille qui repose sur de petits coussinets en agate par un axe très-délié passant par son centre de gravité. Lorsqu'on place le plan du cercle mobile de manière qu'il soit pe^ ' pendiculaire au méridien magnétique, la force directrice de la tene *• rend l'aiguille verticale, parce que, dans cette position, les compch santés horizontales de cette force sont détruites. Lorsqu'on fait tourner lentement le cercle vertical , l'aiguille s'incline de plus en pla% et atteint son maximum d'inclinaison , quand le cercle est dans le méridien magnétique. Pour observer l'inclinaison, on commenc0 par amener le cercle dans l'azimuth où l'aiguille est verticale , ckf au moyen du cercle horizontal divisé, on le place à 90° de distaM angulaire : il est alors dans le méridien magnétique , et on compte l'inclinaison sur le limbe. Il peut se présenter ici la même camft d'erreur que dans les boussoles de déclinaison : l'axe maguéti^ie

peut ne pas coïncider avec l'axe de figure ; alors par le retonme^

ment on corrige l'erreur. Mais il en est encore une autre dont 11

BOUSSOLE d'lNCUMAISON. 47

fluenoe peut être beaucoup plus grande , c*est le défaut de coïncideoce du centre de gravité avec Taxe de rotation. Pour reconnaître ce défaut y s*il existe , et en mesurer Tinfluence, il faut changer les pôles de l'aiguille. 11 est évident que la dé\iation de Taiguille 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 TincUnaison \raie.

On peut déterminer, par une construction gcoraétrique très-simple, Tinclioai'çon que prendra rniguille dans les ditTcrentes positions que Ton pouira donner au limbe de l'instrument autour de la Terticule.

En effet , soit CD (fifr. oOo) la verticale du lieu , CDZ le méridien magnétique , de sorte que DZ soit la direction de Tuiguille de déclinaison et B le point de rencontre fie Taxe CB de l'aiguille a\ec la ligne liorizontulc DZ. D^crivonsi sur BD , comme diamètre , une circonférence ; si on dirige le limbe de l'instrunaent dans un plan >ertical CDX , CE sera la direction de l'axe de l'aiguille ; car , BE est perpendiculaire sur CDX : par conséquent CE est la pmjectioa de CB sur le plan CDX.

Si on désigne par ô Tangle XDZ , par a Tinclinaison BCD dans le plan du

méridien magnétique , et par x Tinclinaison dans le plan vertical CDX qui

Eût OB angle 6 avec le méridien , on aura

DE x= DE cos & , et tang x = tang a cos é, (a).

Oo voit facilement sur la figure , et en discutant cette formule , que le ■Mijiiiynri d^încllnaison a lieu dans le noéridien , et que Taiguille se dirige verticalement quand le plan du limbe de Tinstrumcnt est perpendiculaire au plu du méridien magnétique.

Cette construction fait voir que Ton peut déterminer Tinclinaison daus le ■cridim magnétique , lorsqu'on connaît Tindinaison dans deux plans perpen- Aodaires entre eux , sans qu'il soit besoin do connaître la déclinaison : car, û Ici plana CDX et CDX' sont rectangulaires ,

DE = EF, et EF* = DE«-+-DF*;

tt qii donne tang* a = tang* x + tang* a/.

CcUe formule peut également se déduire de la formule (a).

868. La boussole d'inclinaison peut ser>ir à déterminer la dé-

dmttson, car Taiguille est verticale quand le plan du limbe est

perpentoilaire au méridien magnétique. Ainsi , en cherchant par

Utoniiement la position du limbe où 1 aiguille reste verticale, le

^. méridjen magnétique est perpendiculaire à ce plan. On pourrait

n aussi chercher la position du limbe dans laquelle l'inclinaison est à

i son maximum , ce plan serait celui du méridien magnétique.

869. L'inclinaison peut encore être déterminée par un autre procédé qu*il est bon de connaître. L*action directrice de la terre peut être considérée comme formée de deux composantes , Tune verticale et Tautre horizontale. Si on parvenait à trouver le rapport de ces deux forces^ on en déduirait facilement la position de la résultante. Pour cela, concevons qu'on ait une aiguille soutenue par un axe horizontal passant par son centre de gravité , se mouvant librement dans le méridien : cette aiguille s'inclinera en vertu de la composante verticale de l'action directrice de la terre , et si on la rend horizontale en appliquant un certain poids sur la partie qui s'élève 9 ce poids, multiplié par sa distance au point de suspension y fera équilibre à la composante verticale et, par conséquent , lui sera égal. Quant à la détermination de la composante horizontale , on y parvient facilement eu observant la durée des oscillations horizontales de l'aiguille.

En effet, on trouve par le calcul que la somme des moments des forces qui tendent à ramener Taiguille dans le méridien magnétique est égale à

T étant le rapport de la circoufércncc au diamètre, p le poids de Taiguille, l la moitié de sa longueur, g Tintensité de la pesanteur et T la durée d'une oscillation , la force étant appliquée à Tunité de distance. En désignant cctle force par H, la composante verticale par V, et par i Tinclinaison , on aun

tang I = y.

Dans une expérience faite par Coulomb , Taiguille avait la forme d*un parallélipipède rectangle ; sa longueur était de 426""*; 6 , sa largeur de 13"", sm épaisseur de 2"*"*. Cette aiguille fut d'abord aimantée : suspendue boriiontalement à des fils de soie , elle fit 50 oscillations en 495 secondes ; elle fut ensuite suspendue de manière à devenir mobile autour d'un axe passant à pea près par son centre de gravité , et on reconnut que pour la rendre boriiontale il fallait un poids de 200 milligrammes placés à une distance de i70"",73 du point de suspension, ce qui donnait 34450 pour le moment statiqoe. L'aiguille fut alors aimantée en sens contraire , et on obtint pour le moment statique 40546. En prenant la moyenne on trouve 37348 pour sa valcor exacte. On avait pour les autres données

En substituant ces nombres dans la formule on trouve