Tome II

il6 TRAIl-B ÉLBMBNTÂIKE

Car on conçoit que , dans ce cas où la force que le globe exerce sur l'aiguille tend à diminuer^ pour le peu que celle-ci poursuite son mouvement de rotation^ une trës petite force peut suffire pour la déranger dans le sens de ce mouyement. Mais comme il serait difficile d'arrêter le barreau précisément au terine oà la plus légère impulsion qu'on lui donnerait ensuite ters l'aiguille déterminerait le retour de celle-ci à sa première direction ^ il suffira ^e la position de l'aiguille soit très yoisinc de ce terme ^ en restant un peu en deçà. On placera alors le corps destiné pour l'expérience yis-à-ris du pôle/, du côté du barreau. De cette manière, l'attraction du corps sur le pôle auquel on le présente conspire , ayec la tendance de ce corps , pour s^ayancer vers le barreau en continuant son mouyement de rotation. Il nous est arriyé qœlîquefois de saisir la positioU du barreau à laquelle répond la direction de l'aiguiUe sur la ligne /ar (fig. 3o ), et, à l'approcbe d'un corps qui renfermait une petite quantité de fer, l'aiguille j4urtait et acherait d'elle-même son demi- tour. Nous désignons ce gqire d'expérience, sous le nom de méthode du double magnétisme. 9 52. On voit que cette méthode donne une grande eliensioa à l'usage du caractère qui se tire de l'action magnétique pour la distinction d'une multitude de substances minérales , qui portent l'empreinte des difiérentes modifications que le fer a subies en s'unissant à leurs molécules. L'aiguille mise en équilibre fkit reparaître l'action dont il s'agit, dans plusieurs de celles éù \t fer est à un baul degré d'oxidation , telles que la tariété que l'on appelle vulgairement JStUe ou Pierre d'aigle , et lés masses terreuses d'une couleur brune ou jaunâtre. Mais , pour satisfaire les physiciens auxquels ces variétés sont inconnues , et qui délireraient de vériiSer l'expérience du double magnétisme, nous leur indiquerons, comme sujet de cette expérience, une des substan&s minérales que nous avons le plus souvent entre les mains. Nous voulons parler du laiton, ou cuivre jaune, qui est un alliage de zinc et de cuivre. Mais ce dernier métal, tel qu'on l'emploie dans la fabrication d'une grande partie des ouvrages dont cet alGage fournit la matière, se tire d'ime espèce de mine appelée cuitnvpy riieux, et qui reivferme une grande quantité de fer. Le laiton

BB PHYSIQtJK. lirj

n'ayant pas sulti les opérations nécessaires pour Famener à Fétat de pureté^ a retenu des molécules ferrugineuses, qui se sont interposées entre ses molécules propres. Nous ayons présenté successivement à l'aiguiUfSy siéme en la laissant dans sa position natux<dle^ des chandeliers, des instrumens de Physique, et autres ouvrages faits de laiton , et presque tous ont produit dans Faiguille un mouTonent marqué.

Il n'en était pas de même des épingles, que Ton sait être faîl|i du même alliage , et qui , à raison de leur petit volume, ne sont pas aussi susceptiMes d'agir sur l'aiguille. Quoique parmi celles que nous lui présentions, il y en eût une partie qui exerçaient sur elle une petite action , elles étaient plus rares^ et il était plus fa* cile d'm trouver qui , après l'avoir laissée immobile dans la même circonstance, l'attiraient ensuite, d'une manière sensible, quand nous l'avions mise en équilibre. D'après ces résultats , il sera facile de faire servir le laiton à des expériences comparatives, sur les deux espèces de magnétisme, en variant le volume des corps à éprouver , et par suite, la quantité de fer renfermée dans leur inteneur. On peut obtenir des efiets analogues avec des fragmens de vases d'une couleur rougeâtre à l'intérieur, dont la matière est une argile mêlée de fer oxidé. La cuisson rend ce fer susceptible d'agir sur l'aiguille, soit dans l'expérience ordinaire, soit seulement à l'aide du double magnétisme; et quelquefois un même fragment produit successivement les deux actions, par deux points pris à deux endroits différens.

Il n'entre pas dans notre plan d'exposer ici les avantages qu'offre le double magnétisme pour faire reconnaître certaines pierres dont les formes naturelles ont disparu entre les mains de l'art ^ui les a converties en objets d'ornement , et qui pourraient occasionner des méprises , par la ressemblance de leur couleur, si l'on s'en rapportait au jugement de l'œil (i). Nous nous bornerons à un seul exemple qui nous sera fourni par une des plus généralement connues. Nous voulons parler du grenat, dont le principe

. ( I ) F'ôfez le Traita des caractères; physiques des Pierres prdcienses » Paris , 1817.

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colorant est Toxide rouge de fer. Une partie des morceaux tailfe de cette pierre, surtout ceux dont le rouge est altéré par une nuance d'obscur, agissent sur l'aiguille dans l'expérience ordinaire. Mais cette action s'arrête souvent au terme oà la couleur de la pierre , plus pure et plus vive , tend à la faire confondre avec des pierres très différentes qui, dans aucun cas, ne sont susceptibles du magnétisme; et c'est alors que l'aiguille, mise en équilibre , se j»résente à propos pour servir à lever Féquivoque.

Action du Globe sur le Fer non aimanté. '

Nous avons maintenant à considérer des pbénomënes ou le parallèle se soutient entre le globe et les aimans.qui sont à notre portée , re'ati veinent à la faculté qu'ont ces derniers de «nnxnuniquer le magnétisme au fer placé dans leur spbère d'activité. De même l'action du globe , qui s'étend dans l'espace à des distances immenses \ est capable de produire un certain degré de vertu magnétique dans les verges de fer et autres corps semblables , dont la force coercitive n'est pas assez grande pour s'opposer à cette action.

953. Rappelons-nous ici ce qui a été dit (9^5) de cette même action sur deux molécules , l'une de fluide boréal , l'autre de iluifie austral, pour faire mouvoir la première dans la direction T?h ( fig. 26 ) , et l'autre dans la direction ah. Comme la communication du magnétisme est due à de semblables mouvemens qui ont lieu pour toutes les molécules magnétiques situées dans l'intérieur d'une verge de fer , il est d'abord évident que la position la plus favorable pour que cette verge acquière le plus haut de» gré de magnétisme possible, est celle qui coïncide avec la direction hK Si l'on suppose ensuite que la verge , en restant toujours dans le même plan GPK, prenne une autre position^ teUeque mn (11g. 3i ), et si nous considérons les lignes oh^ oh, qui coïncident avep la direction primitive , comme les résultantes des forces exercées par le globe, lorsque la position est la plus avantageuse, il faudra, dans le cas présent, décomposer la force Oife' wûvaut deux directions , l'une kx perpendiculaire sur oiw , et qui

DE PHYSIQUE. Ifg

ne contribue en rien à l'effet ; l'autre ox qui coïncide a^ec om^ et qui représente la force réelle ; c'est-à-dire , que la force ok se trouve diminuée dans le rapport de ok à ox. Si nous décomposons de même la force oh suivant deux directions , l'une hl perpendiculaire sur on / l'autre ol , qui se confond avec cette dernière ligne y ol représentera la force qui agit seule pour produire l'effet demandé*

A mesure que la verge s'écartera de la position mn , en prenant une direction /?r qui fasse un angle encore plus ouvert avec la première, la quantité de la force réelle os ou oy ira toujours en diminuant; et lorsque la verge sera située sur la ligne iz qui fait un angle droit avec kh , la force réelle se trouvera réduite

à zéro.

Passé ce terme , si Ton augmente l'angle que fait avec kh la nouvelle position de la verge, de manière, par exemple, que cette position coïncide avçc bd, les mêmes effets recommenceront c'est-à-dire, que si l'on mène les lignes kfet gh perpendiculaires , l'une sue odyel l'autre sur 06, q/^représentera la force qui détermine le mouvement du fluide austral vers d^eXog ceUe qui sollicite le fluide boréal à se mouvoir vers b,.

Si l'on place la rerge dans un autre plan que GPR (fig» 26}^ il est facile de concevoir que sa position la plus favorable , relativement à ce second plan, sera celle où sa- direction fera le plus petit angle possible avec la ligne kh, et que le magnétisme acquis deviendra encore nul y lorsque la longueur de la verge ; en restant dans le même plan ,. fera un angle droit avec kh.

954. On peut vérifîer ces différensrésiiltats , à l'aide d'une expérience aussi curieuse que simple et facile à faire. Vous prenez une barre de fer doux, et vous la tenez dans une des positions oà l'action du globe puisse lui commimiquer le magnétisme. La position la plus favorable, à Paris , est celle qui est inclinée d'environ 72^ àl'borizon, parce que c'est cette position que prendrait naturellement une aiguille dont les deux moitiés auraient des poids égaux, et qui serait mobile autour d'un axe, à l'endroit de son centre de gravité; mais la position verticale suffit au succès de. l'expérienoe. La verge étroit donc située de cette manig:e^

Ï30 TRAITÉ BLBMENTAIRE

TOUS présentez son extrémité ÎAférieure an' pôle ausAral d^une aiguille aimantée placée sur son piyot; et tous obeenres qu^dk repousse ce pôle. Vous faitesensuitedescenârelaTerge enlaBiaintenant dans ta même direction, jusqu'à ce que son extrénaité supérieure se trouTe TÎs-àr-Tis du m^e pôle de Taigiùlle, et alors il y a attraction.YoQs renTersez la position de la Tcrger, et aussitôt les pôles eux-mêmçs se trouyent renversés. L'extrémité qui re* poussait le pôle austral de l'aiguille l'attire, et ceUe qui l'attirait le repousse. Le fer doux n'opposant qu'une résistance peu considérable au mouTement interne des deux fluides qui se sont dégagés du fluide naturel, le magnétisme qu'il acquiert n'est qu'un effet fugitif qui, par le simple reuTersement de la Tcrge, fait place à l'effet opposé. L'alternative subite de ces attractions et répulsions a un air de prestige qui tendrait à faire soupçoimer de subtilité la main du pbysîcien , au point que cette belfe expé* rience semUe y perdre dans l'écrit des spectateurs.

On réussira à produire des effets semblables, même aTec une simple clef, ou tout autre corps fait de fer mou et d'une forme alongée. Mais quand ce corps a peu de masse , il faut employer une aiguille qui soit faiblement aimantée, et dont l'action immédiatte sur pe même corps ne puissent troubler cette du magnétisme naturd..

955. On peut varier de la manière suivante l'expérience dont il s'agit ici : la verge étant d'abord dans une position verticale , on fera avancer son extrémité inférieure jusqu'à une telle distance du pôle austral de Faiguille, que la répulsion ait commencé à se manifester , et Von s^arrêtera à ce terme. On maintiendra ensuite l'extrémité inférieure de la verge dans la même position , tandis que l'on fera tourner doucement cette verge autour du même point dans un plan perpendictdaire à la direction tte l'aiguille. Bientôt la répulsion diminuera, en sorte que l'aiguille se rapprochera de la verge, et finira par reprendre sa direction natureBe , au moment où la verge sera située à angle droit sur cette direction. Alors, si l'on continue de ftiire tourner la verge, l'aiguille se -portera vers elle par l'effet de l'attraction qui aura succédé à la répulsion -, et en faisant osciller légèrement la verge de part et

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d'autre de la pofiitioa oii son action était nulk y on Terra Faîga31e prendre eUenoiéBia im Bfiouyeinent d'oscillatîoii, en lertii duquel elle s'écartera et s'approchera tour à tour de l'extrémité de la verge.

966. JUpinus a remarqué que lorsqu'on frappait k coups re-^ doublés avec un corps dur une verge de fer que l'on tenait dans une position favorable , on secondait à l'égard de cette verge l'action du magnétisme terrestre. Les secousses imprimées k la Verge par ces percussions , occasionnent dans sa masse Une espèce de vibration générale , qui en déplace un peu les parti** cules> et qui diminuant leur force coercitive, focilite le dégagement des deux fluides , et leurs mouvemens vers les deux extrémités de la verge.

C'est probablem^it en vertu d'un mécanisme semblable que l'on parvient à aimanter les aiguilles qui étaient encore dans l'état naturel, ou à renverser leurs pôles si elles étaient déjà ab» mantées , en leur faisant subir une forte commotion électrique. 967. Les physiciens ont profité du degré de magnétisme que produit dans une verge la seule action du globe , pour résoudre ce prc^lëme singulier: aimanUr des barreaux d'acier j'iisfu^à saturation , sans ai^oir eu préalablement aucun aimant entre les mains. 11 ne s'agit que défaire prendre d'abord à des barreaux de fer mou un commencement de vertu y en les plaçant d'une manière convenable > relatii^ement au méridien magnétique du lieu. On emploie ensuite ces batreaux pour en aimanter d'autres plus durs > que l'on passe avec frottement sur leur surface. Ces derniers font à leur tour la même fonction par rapport à de nouveaux barreaux; à l'aide d'une méthode analogue à celle dont nous avons parlé , en traitant de la communication du magné^* tisme (908) , on parvient à faire croître la force des barreaux dont il s'agit jusqu'à son maximum,

9^8. Les détails qui précèdent peuvent servir à expliquer certains faits qui ont dû causer d'abord beaucoup de surprise, tels que le magnétisme qu'acquièrent naturellement les barres de fer qui ont une position constante au haut des édifices. Une dcSf premières observations de ce genre dont on ait parlé , est cello^

ia!J TRAITÉ ÉLÉMENTAIRE

que fit Gassendi , relativement à la tîge qui soutenait la croix dir clocher de Saint -Jean d'Aix en Provence. Cet observation a été renouvelée depuis sur d'autres tiges semblables.

969. 11 n'est peut-être aucun point de Physique qui prouvemieux que celui qui nous occupe ici , combien les idées qui ont rapport à une science s'étendent et s'agrandissent , à mesure que la science elle-même fait des progrès et marche vers sa perfection. Un aimant passait autrefois pour une espèce de merveille , autant par sa rareté que par ses efiFets , et aujourd'hui l'observation nous apprend que tous ces instrumens de fer mou que nous avons à chaque instant sous les yeux et entre les mains^ sont maintenus dans un état habituel de magnétisme polaire, par l'influencé du globe terrettre. Seulement leurs pôles sont variables et se renversent continuellement par les changemens de position que ces corps subissent d'un instant à l'autre.

Nous avons parlé de l'action qu'exerce le globe , pour communiquer un commencement de vertu aux barreaux de fer mou , dont on se sert ensuite pour faire naître la même vertu dans des barreaux d'acier. Au lieu de les disposer simplement dans les directions que nous avons in4iquées , on peut , en même temps qu'on les tient dans une position verticale , les frapper à coups redoublés, à l'aide d'un marteau. Les secousses que leur impriment ces percussions occasionnent dans leur masse une espèce de vibration générale, qui déplace un peu leurs particules, les écarte les unes des autres, et donnant ainsi plus de liberté au mouvement des fluides magnétiques , facilite l'action du globe pour les refouler vers les extrémités des barreaux.

960. Al'égard des instrumens d'acier, que leur grande force coereitive rend capables de résister à l'action du globe pour leur communiquer la vertu magnétique, cette action ne laisse pas deproduire son effet , lorsqu'elle est secondée par des circonstances particulières. Ainsi les limes, les ciseaux, et autres instrumens qui sont exposés à des frottemens et à des secousses capables de donner du jeu à leurs molécules , passent peu à peu à l'état de magnétisme, et deviennent susceptibles d'enlever des parcelles de limaille oa des fils de fer d'un petit volume.

Cependant il serait difficile de croire que l'influence du globe fût la seule cause du magnétisme que le fer est susceptible d'acquérir sans l'interrention immédiate d'un aimant H semble que l'on doiye plutôt attribuer à une simple cause mécanique celui qui lui surrient instantanément dans certaines circonstances. Telle est celle où se trouve un fil de fer que Ton plie et que l'on tord en divers sens par une de ses extrémités , jusqu'à ce qu'il se rompe. Cette extrémité présentée successivement aux deux pôles d'une aiguille aimantée, agit sur l'un par attraction, et sur l'autre par répulsion ( i). La pression qu'exerce la filière sur le fer que l'on force de passer par la petite ouverture dont elle est percée , pour lui faire prendre une forme déliée, peut aussi amener ce fer à l'état de magnétisme polaire -, c'est ce qui a souvent lieu , en particulier f à regard des fils du même métal qui composent une partie des cordes employées pour monter les piano.

Diverses observations prouvent que la foudre est capable de faire naître la vertu magnétique dans une verge de fer qui en serait frap* pée , et cette cause peut concourir , avec l'action du globe pour produire dans les tiges qui soutiennent les croix des clochers le magnétisme dont nous avons parlé plus haut

Les décharges électriques ont aussi la propriété de décompaser le fluide magnétique renfermé dans le fer, et de faire passer ce métal de l'état naturel à l'action polaire. On peut obtenir cet efietense servant d'un clou d'épingle , que l'on tient par le milieu à l'aide d'une pince , et dont on met la pointe en contact avec le bouton d'une bouteille de Leyde fortement chargée. On tire ensuite l'étincelle de la petite surface plane qui termine le clou du côté opposé, en lui présentant une des boules d'un excitateur, qui comr munique par l'autre boule avec la garniture extérieure de la bouteille. Le clou acquiert, par ce moyen ,un magnétisme dont l'efiet est très sensible, et qui se conserve pendant un terme plus ou moins considérable.

(i) Il faut s*êlre assure , avant rexpérieace , que le fil de fer ne soit pas de^^ k Tétat de magne'tisme , comme cela aurait pu 4tre diaprés ce ^ui va suivre^