ÉLECTRO -MAGNÉTISME ET DIAMAGNÉTISM E

sels, la glace, le verre exempt de fer", le tissu musculaire , la graisse animale, le bois, Y-ivoire, le cuir etc., sont repoussés par les pôles d'un fort électro-aimant. La plupart des liquides, notamment l'eau, l'alcool, l'étheiv, les acides, les liquides animaux, tels que le sang* et le lait, sont également diamagnétiques. Les solutions des métaux magnétiques ne manifestent de propriétés paramagnétiques que lorsqu'elles sont concentrées ; dans les solutions étendues, le diamagnétisme de l'eau prédomine. Parmi les gaz il n'y a que l'oxygène et, par suite, l'air qui soient magnétiques ; tous les autres gaz .appartiennent à la catégorie des corps diamagnétiques.

342a. Manière d'observer les phénomènes de diamagnétisme. — Faraday et* Plùcker se sont servis, dans leurs recherches sur le diamagnétisme et le paramagnétisme des corps, d'un fort électro- aimant en fer à cheval, semblable à celui de la fig. 363, et dont les pôles , terminés en pointes, étaient munis de prismes de fer doux nommés pièces polaires. Le corps dont on voulait étudier les propriétés magnétiques était façonné en forme de barreau et suspendu par un fil de cocon, sans torsion, entre les deux pôles de l'aimant. Si le corps était paramagnétique , il prenait la direction axiale, c'est-à-dire que l'axe longitudinal du barreau devenait parallèle à la ligne des pôles de l'aimant; s'il était diamagnétique , il prenait la direction équatoriale, c'est-à-dire qu'il se plaçait perpendiculairement à la ligne des pôles. Faraday renfermait dans des tubes de verre les liquides qu'il voulait essayer et les suspendait de la même manière que les barreaux solides. Quant aux gaz, il en dirigeait un jet entre les deux pôles de l'électro-aimant, et la veine fluide s'élargissait clans la direction axiale ou équatoriale, selon que le gaz était magnétique ou diamagnétique. Faraday rendait visibles les gaz incolores en y mêlant des vapeurs d'acide chlorhydrique.

343. Explication du diamagnétisme. — Non-seulement le fer, mais encore les autres corps magnétiques, doivent être regardés comme composés d'une infinité d'aimants ou de solénoïdes moléculaires qui se polarisent sous l'influence d'un courant électrique. Or, puisque deux aimants se repoussent quand leurs pôles de même nom se regardent, on est porté à attribuer aussi la répulsion diamagnétique au développement d'un état polaire, mais tel que le pôle qui prendrait naissance clan* la partie du corps diamagnétique placée en regard de l'aimant serait de même nom. Un fait semble confirmer la justesse de cette conception, c'est que les corps diamagnétiques soumis à l'influence d'un aimant très -puissant acquièrent la propriété d'exercer sur les pôles magnétiques une action attractive ou répulsive. Si , par exemple , on met un barreau de bismuth dans le voisinage du pôle d'un fort aimant, l'action de ce pôle est renforcée , parce qu'il se forme un pôle de même nom dans l'extrémité du barreau la plus rapprochée de l'aimant. W. Weber a montré, en outre, que les substances diamagnétiques placées clans l'intérieur d'une hélice magnétisanle prennent, comme le fer, deux pôles qui agissent sur l'aiguille aimantée, mais que ces pôles occupent, par rapport au courant, une position inverse de celle qui s'observe dans un corps magnétique.

de l'électricité

D'après la manièro dont les corps diamagnétiques se comportent en présence des aimants et des courants électriques, nous devons admettre qu'il se développe aussi dans cos corps dos courants moléculaires, mais dont le sens est inverse de celui des courants qui prennent naissance dans les substances magnétiques. Cette hypothèse s<! trouve, il est vrai, en contradiction avec les lois électro-dynamiques que nous avons fait connaître, lois on vertu desquelles l'action d'un courant extérieur déterminant l'aimantation d'une substance paramagnétiquo consisterait à orienter tous les courants moléculaires de la même manière et de telle sorte que leur partie la plus rapprochée du courant magnétisant marche dans le mémo sens. Mais nous verrons dans le chapitre suivant, en étudiant les phénomènes d'induction galvanique, qu'un courant électrique peut influencer un circuit métallique lors même qu'il ne préexiste pas de courant dans ce dernier. Nous montrerons, en effet, qu'à l'instant où l'on approche un courant d'un circuit fermé, il se produit aussitôt dans ce dernier un courant do sens contraire. Si donc, dans les conducteurs diamagnétiques comme dans les paramagnétiques, les courants moléculaires engendrés par l'approche d'un courant extérieur ou du pôle d'un aimant n'ont à vaincre qu'une résistance infiniment faible, ils persistent jusqu'à ce qu'une force extérieure vienne les détruire; c'est ce qui arrive, par exemple, quand on éloigne le courant inducteur ou l'aimant. Car un courant qui s'éloigne produit, comme on le verra aussi dans le chapitre suivant, un courant dirigé dans le même sens que lui. Des considérations précédentes nous concluons que ce qui constitue la différence entre les corps paramagnétiques et diamagnétiques, c'est que dans les premiers il y a constamment des courants moléculaires qui circulent en tous sens, et qui, sous l'influence d'un courant extérieur, sont polarisés conformément à la loi fondamentale de l'électro-dynamique, tandis que dans les substances diamagnétiques des courants moléculaires prennent naissance au moment où l'on approche un courant extérieur assez puissant, et ces courants, engendrés en vertu des lois de l'induction, ne peuvent pas modifier le sens de leur marche.

343a. Magnétisme des cristaux. — En employant la méthode d'expérimentation décrite § 342a, Faraday et Pliicker ont reconnu que tous les cristaux qui n'appartiennent pas au système régulier manifestent des propriétés magnétiques dont l'intensité ou la nature varient suivant la position des axes cristallographiques par rapport aux pôles de l'aimant. La plupart des cristaux à un axe optique éprouvent une attraction ou une répulsion plus forte dans le sens de leur axe principal que dans toute autre direction ; un certain nombre sont attirés suivant leur axe principal et repoussés dans les autres sens ou réciproquement. Le bois se comporte, d'après Tyndall, comme les cristaux à un axe : c'est toujours dans le sens de ses fibres qu'il éprouve la répulsion la plus forte. Dans les cristaux à deux axes optiques, on reconnaît également l'existence de deux axes magnétiques.

343Ll. Déviation du plan de polarisation de la lumière sous l'influence des aimants et des courants électriques. — Les phénomènes magnétiques des cristaux nous montrent qu'il existe une relation entre les propriétés magnétiques et la structure moléculaire des corps. Cette relation apparaît aussi dans d'autres phénomènes découverts par Faraday, étudiés ensuite par Vèrdet et par M. Bertin, sous le nom de polarisation rotatoire magnétique , sans toutefois qu'on en ait donné jusqu'ici une explication suffisamment certaine.

Faraday a constaté que si l'on place un corps transparent et isotrope entre les deux pôles d'un fort électro-aimant , et que l'on fasse passer à travers ce corps un rayon lumineux polarisé, le plan de polarisation de la lumière subit une déviation qui a toujours lieu dans le sens môme suivant lequel marche le courant dans l'hélice magnétisante. On peut obtenir le même effet en plaçant directement le corps transparent dans l'intérieur d'une hélice

INDUCTION

parcoijrue par Le courant de la pile. La grandeur de la déviation dépend de L'intensité du courant, et aussi à un haut degré de la nature du milieu transparent. 11 suit de là que, pour produire la rotation du plan de polarisation de la lumière, le courant n'agit pas seulement sur les atomes de l'éther en vibration, mais encore sur les molécules de la matière pondérable qui constitue le milieu transparent.