II. De U vitesse de l'électrloité

46©o. L'électricité ne pénètre qu'avec une extrême lenteur dans les corps isolants (1349) ; aussi n'est-ce que sur les bons conducteurs qu'il est important de mesurer sa vitesse de propagation, vitesse qui est prodigieuse. Peu de temps après la découverte de la bouteille de Leyde, on chercha à reconnaître si l'électricité emploie un temps appréciable à se propager dans de longs circuits servant à effectuer la décharge. Deluc parait avoir fait le premier des expériences à ce sujet; il se servait des tuyaux de conduite des eaux de Genève, et d'un fil d'archal isolé servant à compléter le circuit. Watson opéra, en Angleterre, en 1748, sur un circuit de 4 milles de long, 2 milles formés' par le sol, et les deux autres par un fil métallique isolé au moyen de poteaux en bois sec. Ce fil était replié de manière que son milieu fût tout prés de la bouteille; il y avait une interruption en ce milieu, et l'étincelle qui s'y produisait au moment de la décharge , paraissait toujours coïncider exactement avec celle qui jaillissait sur le bouton de la bouteille. De toutes ces expériences, on conclut que l'électricité se transmettait avec une rapidité trop grande pour pouvoir être mesurée.. Cette opinion fut admise sans conteste jusqu'en 4834; alors M. Wheatstone publia une méthode ingénieuse et très féconde, qui permet d'évaluer des durées de un millionième de seconde, et au moyen de laquelle il démontra que la propagation de l'électricité n'est pas instantanée K *

4601 . Expériences de Wheatstoae. — Voici d'abord le principe de la méthode. Si l'on regarde dans un miroir l'image d'un point lumineux fixe, et si l'on fait tourner ce miroir autour d'un de ses diamètres, on voit l'image se déplacer, en décrivant un arc dont le centre est sur l'axe de rotation, et dont le plan est perpendiculaire à cet axe. Il résulte des lois de la réflexion de la lumière, que la quantité angulaire dont tourne l'image, est double de la quantité angulaire dont tourne le miroir. Si le point lumineux ne brille que pendant un instant, l'image paraîtra décrire un arc limité, d'autant plus grand que la vitesse de rotation du miroir sera elle-même plus grande. Si le point lumineux ne brille que pendant un temps excessivement court, on pourra encore distinguer un déplacement dans l'image, si le miroir tourne avec une très grande rapidité. Mais, en môme temps, l'impression faite au fond de l'œil, persistant pendant -^ de seconde environ, on verra l'image simultanément dans toutes les positions qu'elle occupera successivement, pourvu que le phénomène dure moins de ^ de seconde, et l'on apercevra un- arc ou trait lumineux dont la longueur sera proportionnelle à la vitesse du miroir, et au temps pendant lequel brillera le point lumineux.

1 Archives de l'électricité, de M. A. de La Rive, t. II, p. 43.

Supposons maintenant que Ton fasse partir une étincelle électrique prés d'un miroir tournant très rapidement, de manière qu'elle jaillisse au moment où le miroir lui présente sa surface réfléchissante ; l'observateur placé près de l'étincelle verra simplement l'image de cette dernière, si elle n'a pas de durée; mais si elle a une durée suffisante, il verra un petit trait dirigé perpendiculairement à Taxe de rotation. C'est ce qui a lieu pour l'étincelle d'une bouteille de Leyde quand on la décharge par l'intermédiaire d'un long fil métallique, et que le miroir fait 600 à 800 tours par seconde. Cette étincelle a donc une durée appréciable.

Cela posé, considérons un long fil isolé ABCD [fig. 1178) : les parties ponctuées B et C indiquent la place de deux portions égales entre elles , ayant 402 mètres de longueur. Ce fil est interrompu au milieu a, et en n et n' tout prés

des armatures d'une bouteille de Leyde que l'on peut faire communiquer avec les extrémités A et D. Le système des boules n, a, «' est placé devant un miroir tournant , de manière que la ligne nn' soit parallèle à l'axe de rotation. Si l'on décharge la bouteille à travers ce système , il se produit trois étincelles n, a, n', et si le miroir tourne lentement, on voit par réflexion trois points brillants, disposés parallèlement à l'axe. Si le miroir tourne de plus en plus rapidement, on finit par distinguer trois traits perpendiculaires à cet axe, présentant cette apparence =; puis l'image du milieu paraît en retard par rapport aux deux autres, et l'on a la disposition -EU » ou Z=- » suivant le sens du mouvement. On peut déjà conclure de là : 1° que l'électricité emploie un temps appréciable pour parcourir les portions de fil B et C ; 2° que les étincelles n, n' partent en même temps, circonstance inconciliable avec l'hypothèse d'un seul fluide qui se transporterait de A en D, et qui est, au contraire, la conséquence même de la propagation de l'électricité par des décharges successives entre les molécules ; 3° que la vitesse de propagation ne dépend pas du sens du courant, puisque ce sens est différent en B et en C ; jamais les images n'ont présenté la disposition "^= om -==".

Deseriptioa de l'appareil. — Après divers essais, M. Wheastone a adopté l'appareil suivant (Jig. 1179). M est un miroir d'acier poli de 2,5 centimètres de diamètre, tournant autour d'un arbre métallique oo' porté par un support massif en laiton A B, fixé sur une table épaisse Le mouvement est imprimé à l'arbre oo' au moyen d'une roue et d'une corde sans fin rr, qui embrasse la poulie p, dont le diamètre est 1800 fois plus petit que celui de la roue. La table à étincelles (fig. 1178) est fixée en face du miroir, de manière que la ligne nn'

Fig. H 78.