DANS LESQUELS SORT PLONGÉS LES 1ÀMIAUX

Air

Eau

Dissolut, de chlorure de magnésium, concentrée

— de sulfate de nickel

— de protochlorure de fer, concentrée

ACTION EZEBCÊE SU» UN BABEEAU MB

soum.

On voit combien est grande l'influence du milieu sur l'intensité, et même sur le sens de l'effet produit. Par exemple dans les dissolutions de sulfate de nickel et de protochlorttre de fer, les répulsions sur le soufre sont (rots fois et soixante fois plus grandes que dans l'air.

Les nombres du tableau représentent, d'après le principe ci-dessus (1797),

DIAMAGNÊTISME. 765

les différences entre le magnétisme, à volume égal, du barreau et du milieu environnant. En appelant V,, V«, V* les effets produits sur des volumes égaux de soufre, d'air et d'eau, on aura donc

V,—V„ = — 0,9038, V,— V, =—0,1004; d'où V,— Vfl = — 1,1004;

pour représenter l'action exercée sur l'eau, dans l'air. On trouverait de même les actions exercées sur les autres liquides du tableau, telles qu'elles seraient dans l'air. M. E. Becquerel a pris pour terme de comparaison, l'action exercée sur un certain volume d'eau dans l'air, et il la représente par — 10; il trouve alors, en partant des expériences faites avec les barreaux de soufre et de cire, les nombres suivants :

Eau,

chlorure de magnésium,

tulfate de nickel,

protoch. de fer.

le soufre, la cire. . .

Les nombres qui correspondent aux mêmes liquides étant très sensiblement les mêmes, M. E. Becquerel en conclut que la loi d'où il est parti pour les calculer est exacte. D'autres expériences , faites avec des barreaux de verre et de soufre plongés dans l'eau, dans des dissolutions de chlorure de sodium, de chlorure de calcium, de protosulfate de fer, ou dans l'alcool rectifié , l'ont conduit à la même conclusion.

4799. Magnétisme absolu de certains gaz. — M. E. Becquerel a pu constater, par la même méthode, que l'oxygène est paramagnctique ; ce que l'on n'avait pas pu encore décider. Pour opérer dans différents gaz ou dans le vide , il dis pose l'appareil comme on le voit (fig. 1339). Le socle en bois B porte une cavité dans laquelle s'adapte une éprouvette de verre maintenue verticalement par deux montants en bois. Cette éprouvette porte h ?a partie supérieure un couvercle et une virole en cuivre munie d'un robinet r, par lequel on peut faire le vide et introduire les gaz. La balle de plomb suspendue en a plonge dans une dissolution saturée de chlorure de calcium, qui ne donne pas d'humidité. Le fil de torsion est fixé à un petit treuil porté par un bouchon conique en cuivre s'adaptant exactement comme la clef d'un robinet. Le trou par lequel passe le fil de torsion est fermé avec de la cire, après qu'on a réglé la hauteur du barreau a.

Les premières expériences ont été faites sur l'air. Un petit tube de verre

Fig. 4339.

très mince, fermé à ses deux extrémités, et suspendu à un Gl d'argent de 0niD,045de diamètre, était attiré; et l'angle de torsion qui mesurait l'attraction était de 6°, 35. Le vide ayant été fait dans l'éprouvette, le -tube fut plus fortement attiré, et pour le ramener à sa position primitive, il fallut augmenter la torsion de 4°, 15. L'air ayant été introduit, la torsion nécessaire revint au terme de 6°, 35. Avec l'oxygène, l'effet fut 5 fois plus grand qu'avec l'air; l'augmentation de torsion quand on eut fait le vide était de prés de 5°. L'oxygène et l'air sont donc paramagnéliques. L'hydrogène, l'acide carbonique, ne donnèrent pas d'effet appréciable. 11 en fut de môme de l'azote ; d'où il faut conclure que l'air doit ses propriétés magnétiques à la présence de l'oxygène, qui forme \ environ de son volume.

M. E. Becquerel a encore opéré par un moyen qui lui a permis de rendre ces résultats plus certains en les amplifiant, et d'obtenir des effets avec d'antres gaz que l'oxygène et l'air. Ce moyen consiste à condenser dans les pores d'un cylindre de charbon, les gaz, que cette substance a la faculté d'absorber (1,1 49). Un cylindre de charbon de chêne, ayant 35""» de longueur et 10na de diamètre fut recuit au rouge dans du sable, puis suspendu en a dans l'épronvette ( fig. 1339). Il éprouva dans le vide une répulsion mesurée par un angle de torsion de — 3° ,85. L'éprouvelte ayant été remplie d'oxygène sec, il y eut une attraction mesurée par un angle de +18°, 55. Or, le charbon avait absorbé environ 9,25 fois son volume de gaz. C'est donc en vertu d'un volume absorbé égal à 9,25 — 1 = 8,25, que le charbon était attiré, puisque le volume d'oxygène ambiant agit pour donner une répulsion égale à celle qui correspond au volume de gaz déplacé. Avec l'air, l'attraction correspondait à -M °, 2 de torsion. Avec l'acide carbonique et le protoxyde d'azote, la force répulsive du charbon fut un peu augmentée; de — 1°,9 et — 1°,6 à,— 2°,90 et — 2°,50, nombres trop faibles pour ne pas laisser quelques doutes. L'hydrogène et iazoie n'ont donné aucun résultat appréciable. Il est vrai que le charbon ne condense pas tout à fait 2 volumes du premier, mais il condense jusqu'à 7,20 d'azote. M. E. Becquerel a plus tard vérifié ces résultats au moyenne la balance, par un procédé semblable à celui que nous allons décrire.

M. Plucker a fait de nombreuses expériences sur le magnétisme des gaz1. Au moyen de sa balance en verre (1794), à laquelle il suspendait un ballon i robinet, en verre très mince, rempli du gaz à étudier. Les pièces polaires étaient échancrées de manière à s'appliquer sur le contour du ballon. Après avoir établi l'équilibre pendant le passage du courant dans l'électro-aimant, on cherchait les poids nécessaires pour le rétablir après la suppression du courant. L'action sur le verre de la sphère vide avait été préalablement évaluée.

M. Plucker a trouvé par ce moyen que l'hydrogène est légèrement repoussé. Le btoxyde d'azote est fortement magnétique, et à peu prés comme si l'oxygène y était simplement mélangé. L'acide azoteux, obtenu en mélangeant un volume

* Annales de chimie et de physique, 3e série, t. XXX1Y, p. 342.

DIAMAGNÉT1SME. 767

d'oxygène avec À volumes de bioxyde d'azote, est moins magnétique que ce dernier gaz. L'acide hypo-azotique est à peu prés insensible au magnétisme ; l'introduction d'une certaine quantité d'oxygène dans la sphère remplie de bioxyde d'azote, diminue donc l'attraction. L'acide hypo-azotique liquéGé par le froid est repoussé; il en est de même de l'acide azoteux liquéfié, tandis qu'il est magnétique à l'état gazeux. De plus, le gaz obtenu par l'évaporation du liquide est moins magnétique que celui qui 4 été préparé directement. M. Plucker en conclut que l'acide azoteux liquéGé, et le gaz qu'il donne en s' évaporant, ne sont pas identiques avec les gaz préparés directement. Ces résultats singuliers ne sont pas les seuls qu'ait observés M. Plucker: ayant rempli le ballon d'oxygène, et ayant placé dans le plateau opposé de la balance le dixième des poids nécessaires pour séparer le ballon des pièces polaires, il le vit s'éloigner quand il supprima le courant. Ayant rétabli celui-ci, mais en sens inverse, il vit que la sphère était sensiblement repoussée avant de subir l'attraction ; ce qui semble prouver que l'oxygène se comporte comme un corps doué de force coè'reitive.

4800, db la FOLAKTi DiAïA&irfrnQUi. — Les corps magnétiques soumis à l'action d'un aimant, reçoivent, avant d'être attirés, une polarité en vertu de laquelle les éléments magnétiques sont tous disposés de la même manière, ou les courants d'Ampère tous dirigés dans le même sens que ceux de l'aimant ; d'où il résulte des centres d'action. Il semble naturel d'admettre qu'il en soit ainsi dans les corps qui sont repoussés par les aimants, et que la répulsion soit précédée d'une polarité sans laquelle elle ne s'exercerait pas. Cependant l'existence de la polarité diamagnétique a été fort controversée, tant sont faibles les actions répulsives observées; elle a même été niée par plusieurs physiciens, tandis que d'autres la reconnaissaient et constataient en même temps que les pôles qui se forment dans les corps diamagnétiques sont de même nom que les pôles en présence qui les repoussent. Il faut donc admettre que, dans ce cas, les courants d'Ampère sont parallèles à ceux de l'aimant, mais dirigés en sens contraire.

M. Reich a, le premier, établi la polarité diamagnétique, par l'expérience suivante1;' il suspendit une balle de bismuth au levier de la balance de Cavendisch modifiée par lui (1,142), et après avoir vérifié qu'elle était repoussée par l'un ou l'autre pôle d'un aimant en fer à cheval, il reconnut que, si l'on dispose ces pôles de manière qu'ils se trouvent à la même distance de la balle, il n'y aplus de répulsion, malgré l'extrême mobilité de l'appareil. Les actions répulsives des deux pôles ne s'ajoutent donc pas, mais l'effet est dû à leur différence, comme lorsqu'il s'agit des attractions sur le fer. Le premier effet du magnétisme sur le bismuth comme sur le fer, est donc d'y développer par influence une polarité préalable, d'où résulte ensuite la répulsion.

MM. Weber et Poggendorff ont cherché à confirmer l'existence de la polarité diamagnétique. M. Poggendorff approcha de l' extrémité d'un barreau de bis-

* Annale* de chimie cl de physique, 3* série, t. XXXVI, p. 137.

muth placé dans la direction équatoriale entre les pièces polaires, un des pôles d'une petite aiguille aimantée située à une égale distance des branches de l' électro-aimant, de manière quelle n'en subît pas l'influence, et il vit que le pôle de cette aiguille était repoussé par l'extrémité du barreau qui l'aurait attiré, si, au lieu d'être en bismuth, ce barreau eût été en fer.

M. Weher plaçait un barreau de bismuth dans une hélice parcourue par on courant, et observait que les effets produits par ses extrémités sur les pôles d'une aiguille aimantée, étaient inverses des effets qu'aurait produits an barreau de fer. Pour rendre les résultats plus sensibles, on changeait la position du barreau de bismuth à la fin de chaque oscillation de l'aiguille. Mais dans ees mouvements, il se produit des courants d'induction dans le barreau, comme M. Faraday l'a constaté dans une belle série d'expériences l qui lui ont montré que les effets n'augmentent pas avec le pouvoir diamagnéftque des barreaux, mais avec leur conductibilité, ainsi que M. de La Rive l'avait déjà reconnu. De plus, ces effets disparaissent quand on remplace le barreau par un faisceau de fils de même métal ; et M. Yon Feillitzsch, ayant remplacé le barreau métallique par des bâtons de cire, ou de verre pesant, substances diamagnétiques, mais isolantes, n'obtint aucun résultat.

M. Plucker et M. H. C. Œrsted ont cherché à prouver la polarité diamagnélique, en faisant agir sur les corps diamagnétiques placés entre les pôles d'un électro-aimant , des lames de fer doux qui en subissaient l'influence ; mais M. Faraday a reproché, avec raison, à cette méthode de ne pouvoir donner de résultats concluants, parce que la distribution des forces dans le champ magnétique de l'électro-aimant est modifiée par l'approche des pièces de fer. M. Matteucci a cherché, mais en vain, à modifier les* oscillations d'une petite aiguille de bismuth oscillant entre les pôles d'un aimant, en en approchant des masses du même métal. — Le même physicien a fait de nouvelles tentatives par le moyen qui suit : un système de courants asiatiques était suspendu au milieu d'un carré, aux quatre angles duquel étaient placées des bélices verticales égales, de manière qu'il n'y avait aucune déviation quand on faisait passer des décharges dans les hélices. Si Ton introduisait dans l'intérieur des deux hélices opposées , des cylindres de cire mélangé avec des quantités , même très petites , d'oxyde de fer , la déviation se manifestait au moment de la décharge ; mais si l'on remplaçait ces cylindres par des barreanx en bismuth, il n'y avait aucun effet.

Expériences de ■. Tyndaii. — L'existence de la polarité diamagnétique restait donc toujours douteuse. C'est à M. Tyndall qu'il était réservé de la prouver2. La fig. 1340 représente l'appareil qu'il a fait construire, d'après les indications de M. Weber. Deux hélices égales et verticales hh, h'h\ de 2°» de diamètre intérieur , sont enroulées sur des tubes de cuivre qui les dépassent

* Bibl. unie, de Genève (Arch des se.), t. XVI, p. 89. 2 Bibl. unie, de Genève (Arch. des Se.), t. XXXII, p. 89.

D1AMAGNET1SME.