LIQUIDES

poros

SPGCIPIQCB.

MAGNETISaiE sriciPiQri 1 dans rair.

Eau T.

Zinc T.

Cire blanche — T.

Soufre fondu T.

Cuivre (galvanopl. )B

Cuivre pur B.

Plomb d'œuvre. . T.

Phosphore T.

Sélénium T.

Argent pur. ... B.

Or (pépite) .... B.

Or pur B.

Bismuth . T.

Bismuth B.

Eau

Alcool

•o / Ammoniaque

J \ Sel marin

-| i Chlorure de magnc-

2 ' sium

Sulfure de carbone

Sulfate de cuivre. .

„ Sulfate de nickel. .

c Protosulfate de fer.

1 < id

1 Protochlorure de fer

« id

Id. concentrée.

On voit que la cire et le zinc sont moins repoussés que Teau et les autres liquides diamagnétiques : on en doit conclure que ces corps seraient attirés dans ces liquides ; c'est, en effet, ce que montre Texpérience. On voit aussi que le bismuth est le plus diamagnétique des corps, et qu'il les dépasse tous de beaucoup. Remarquons encore que les nombres qui précèdent sont relatifs aux échantillons qui ont seni aux expériences ; les plus petites parcelles ie fer, et même, comme nous le verrons, l'état moléculaire des corps solides , peuvent notablement modifier les résultats.

Comparaison avec le magnétisme dn fer. — M. E. Becquerel a ensuite rapporté le magnétisme spécifique des corps à celui du fer. Pour cela, il lui a fallu trouver le rapport entre le magnétisme de ce métal et celui de Teau, qui lui avait d*abord éervi de terme de comparaison. L'énorme pouvoir magnétique du fer rendait la comparaison difficile à faire directement; aussi, la solution concentrée de protochlorure de fer, dont le pouvoir est + 658,13 par rapport

MAGNETISME SPECIFIQUE.

à celui de Teau représenté par — 10, a-t-elle servi d'intermédiaire. Cette solution a été introduite dans un tube en verre mince , de i^"» de longueur, suspendu entre les pôles contraires de deux barreaux aimantés, et Ton a comparé les oscillations de ce tube à celles d*un barreau de même longueur formé de cire mélangée avec un poids connu de limaille de fer doux. Les nombres d'oscillations de semblables barreaux sont indépendants de leur grosseur, et sont proportionnels aux quantités de limaille qu'ils contiennent. On a trouvé ainsi que le protochlorure de fer éprouve, à volume égal, la même action qu'une substance inerte renfermant 0,2 milligrammes de fer par centimètre cube. Le pouvoir magnétique de l'eau étant , par rapport au protochlorure de fer ,

égala -:--. = 0,0152, le pouvoir de l'eau sera égal à celui d'une

"+ 658^ lo

substance inerte qui contiendrait 0,0152 x0,2=0'»«,003 de fer par centimètre cube ; mais il est de signe contraire. Chaque centimètre cube de fer massif pesant Ti^^^SS, les pouvoirs magnétiques du fer, du protochlorure de fer et de l'eau, seront à volume égal, -+ 1 000 000 ; + 25,7 ; — 0,4 ; et à poids égal, + 1 000 000 ; + 140 ; — 3.

i808. Expériences de H. Faraday. — M. Faraday, en 1853, a comparé les pouvoirs magnétiques d'un grand nombre de substances, par la méthode de torsion ^ Il suspendait, par un fil de platine, entre les pièces polaires d'un aimant en fer à cheval pouvant porter 200 kil., un barreau de la substance à étudier, et le ramenait dans la direction axiale, au moyen de la torsion. Au barreau était fixé un petit miroir, au moyen duquel on pouvait, en suivant la méthode de M. Gauss (1247), obtenir ce résultat avec une grande précision. Le tableau qui suit contient une partie des résultats trouvés par M. Faraday ; ils sont rapportés à l'eau, et ont été obtenus à la température de 1 5o,5, et pour les gaz, à la pression de 0'",76. Enfin, les nombres correspondent à des volumes égaux de chaque substance observée dans le vide.

SUBSTANCES

POUVOIRS

SUBSTANCB8.

POUVOIRS

SUBSTANCES

POUVOIRS

Prolo-ammoniure de cuiue

Per-ammoniare de cahTe

Oxsgèoe

Air

Cyanogène

Verre

Zinc par

Ether

Akool absolu. . . .

Essence de citron. .

Camphre. . . . . .

Camphift

Huile de lin. . .

Huile d'olive. . . .

Cire

Acide azotique.. . .

Ammoniaq. liquide.

Bisulfure de carbone

AzoUte de potasse (saturé)

Acide sulftirique.. .

Soufre

Chlorure d'arsenic. .

Borate de pi. fondu.

BismuUi

GazoléHant

Azote

Acide carbonique. .

Hydrogène

Gaz ammooiac. .

I Bibl de Gen, (Arch. des Se.), l. XXIII, p. 106 ; et Rech, «ppArim., t. IIÎ, 497.

ELRCTKO-MAGNETISME.

4809. Lots et résnitats n^énéranx. — On avait cru pouvoir admettre cette loi, que les corps simples les plus magnétiques sont ceux dont le volvme atomique (rapport de l'équivalent à la densité) est le plus petit , ou dont les atomes sont le plus rapprochés ; et que les corps diamagnétiques sont ceux doot les atomes sont le plus écartés. Ce fait curieux, déji remarqué pour les corps magnétiques proprement dits , a été vérifié depuis sur beaucoup d'autres substances. Dans la liste qui suit, les nombres placés à droite représentent les volumes atomiques.

Nickel 42

Cobalt 4.3

Manganèse 43

Cuivre 44

Fer 44

Chrome; titane ..

Or; argenf. .

Platine; osmium .

Mercure

Zinc

Plomb

. .. fU6

Sodium

Antimoine

Potassium

Bismuth

La troisième colonne est composée des métaux (^iamai/neïtques. Dans les deoi premières, nous trouvons le cuivre et le zinc, qui sont diamagnétiques ; nous avons vu comment M. de La Rive explique cette anomalie, en faisant intervenir la conductibilité (1802). Mais nous voyons que le fer , le plus magnétique des corps, n'a pas le volume atomique le plus faible. En outre, le potassium et le sodium, dont le volume atomique est le plus grand , sout magnétiques, d*aprés M. Lamy. La loi ne peut donc, dans Tétat actuel de la science, étrr regardée comme exacte.

M. Matteuccia prouvé directement Tinfluence de la conductibilité des métaux sur leur pouvoir diamagnétique > ; car il a constaté que c« pouvoir augmente proportionnellement à leur résistance à la conductibilité, et, quand on les divise, proportionnellement au degré de division. Or, en divisant un corps, on diminue sa conductibilité, au point d'intercepter le passage d'un courant. Par exemple, en appelant 1 le pouvoir diamagnélique de chaque métal massif, le cuivre a donné de 1,6 à 2,90 en poudre fine; l'or, de 1,36 à 1,73; l'argent, de 1,12 à 1,55, suivant l'état de division. Avec le bismuth, les résultats ont été douteux, mais la poudre de ce métal est conductrice, parce que, étant obtenue mécaniquement, elle n'est pas aussi fine que les poudres obtenues par précipitation chimique. Les substances non conductrices, comme le soufre, la résine, l'acide stéarique , la craie, ne changent pas de pouvoir diamagnétique quand on les réduit en poudre impalpable. Dans ces expériences, le corps était renfermé en fragments ou en poudre impalpable, dans une boule de verre mince, fixée à l'extrémité d'un long levier ftispendu par un 01 de torsion.

Corps composés. — On a cherché en vain à saisir quelque relation entre les pouvoirs magnétiques ou diamagnétiques des corps composés , et le» pouvoirs de leurs éléments. Cependant, on remarque que les combinaisons

> Compies-rendtis de l'Académie des sciences de Paris, t. XLIY, p. tkt et 6Î5.

de fer sont en général magnétiques ; mais, avec ce métal même, on trouve des exceptions : ainsi, nous avons vu que les deux cyanoferrures de potassium sont diamagnétiques. L*état de combinaison semble donc modifier les tendances magnétiques des atomes; ce qui est bien d*accord, du reste, avec Tinfluence qu'exerce l'arrangement moléculaire sur le magnétisme (iSii).

Mélasses. — Quand les substances sont mélangées, on remarque que le pouvoir diamagnétique du mélange est sensiblement égal à la somme des pouvoirs des porps mélangés. M. Matteucci a établi cette loi, au moyen de mélanges de poudre d'argent et d'essence de térébenthine; de poudres de soufre, colophane, craie, cuivre, bismuth, mélangées avec Tessencede térébenthine, Thuile d'olive, la benzine. Cependant les mêmes poudres mêlées avec de l'eau pure, salée, ou acidulée, ont formé des mélanges dont le pouvoir dépassait constamment, à peu prés de yô, ^^ somme calculée.

4810. Ha^BétisBie spéciOqne de Toxygène et de Tair. — M . Matteucci compare le magnétisme de l'oxygène à celui du protochlorure de fer, par le moyen suivant qui peut servir à montrer facilement que l'oxygène est magnétique. On introduit dans un tube rempli d'alcool, une grosse bulle d'oxygène, et l'on place ce tube transversalement entre les extrémités polaires hémisphériques d'un très-fort électro-aimant. Si la bulle est tangente à la ligne polaire, on la voit s'allonger vers cette ligne, et si son milieu se trouve sur cette ligne, elle se raccourcit. Si l'alcool est saturé de protochlorure de fer, dans le dernier cas, la bulle se partage en deux parties qui s'écartent l'une de l'autre. En cherchant partiltonnement la proportion de protochlorure pour laquelle la bulle n'éprouve pas de changement appréciable déforme, on aura une dissolution ayant le même magnétisme que l'oxygène. M. Matteucci a trouvé ainsi que l'oxygène a le même magnétisme que la dissolution de protochlorure contenant 3 milligrammes de fer par centimètre cube.

M. E. Becquerel a fait de nombreuses expériences pour mesurer le magnétisme de l'oxygène comparé à celui de l'eau, et par suite, à celui du fer. Pour cela, il a suspendu dans son appareil (fig. 1339) un petit tube de verre rempli de cire, et il a observé les eifets produits par l'électro-aimant sur ce tube quand il était dans le vide, dans l'oxygène, puis dans l'eau. Ces actions, à la température de 12°, furent, dans l'oxygènek la pression de 0"*,76, Vo = — 0,2675 ; dans le vide, V» = — 0,1145 ; et dans l'eau, V* =-+-0,7033. On en conclut Vo — Vv = -f-0,1530, \e — Vv = — 0,8178, et pour le magnétisme de /'oxy^èn^ par rapport à l'eau dans le vide, 0,1530 : 0,8178 = 0,1871. Ainsi, à volume égal, le pouvoir magnétique de l'oxygène est presque \ de celui de l'eau, mais de signe contraire. On trouve pour l'air, par le même moyen, le nombre 0,0377. Le calcul donne, en prenant les 0,21 du pouvoir de l'oxygène, le nombre 0,0392 ; ce qui montre que l'air doit son magnétisme à l'oxygène qu'il contient. M. Faraday et iM. Matteucci sont arrivés à des résultats peu différents, que M. E. Becquerel a encore confirmés par la méthode de M. Plucker, au moyen de la balance, mais en renfermant le gaz dans des boules de verre très mince,

assez résistantes cependant pour qu*on pût y faire le vide. Il laissait un intervalle de 5 à iO"" entre la boule et les pièces polaires, pour éviter de rendre prédominante l'action sur le verre et sur le gaz adhérent. Enfin, M. E. Becquerel a constata que le pouvoir magnétique de Toxygène est proportionnel à sa pression ; loi qui vraisemblablement s'étend aux autres gaz.

Si l'on prend le pouvoir magnétique du fer pour terme de comparaison, et qu'on le représente par 1,000,000, on trouve, à poids égal, 377 pourroxygéoe et 88 pour l'air. L'oxygène, à poids égal, est prés de 3 fois plus magnétique que le protochlorure de fer, qui est le liquide le plus magnétique. Il résulte de là que 1 mètre cube d'oxygène agirait sur une aiguille aimantée comme 54 centigrammes de fer; et 1 mètre cube d'air, comme 1i centigrammes. L'atmosphère entière équivaut, sous le rapport magnétique, à une enveloppe de fer qui recouvrirait la terre, et aurait 0"",i d'épaisseur. On conçoit qu'une pareille couche continuellement agitée, puisse troubler l'aiguille aimantée, et que, soo pouvoir magnétique dépendant de la température, comme nous allons le voir, son échauiïement aux différentes heures du jour puisse concourir dans une certaine mesure h la production des variations diurnes.

i8f i. laflaenee de la température snr le nagnétisBie et le dlaiMcaétisme. — M. Faraday a constaté que la chaleur diminue rapidement le pouvoir des corps magnétiques proprement dits, mais qu'elle ne Tanéantit jamais complètement, quand on emploie un électro-aimant très énergique. M. Plucker a confirmé ces résultats: ayant remplacé le verre de montre suspendu à la balance de son appareil (1794), par une capsule de porcelaine remplie de la substance, liquide ou en poudre, dans laquelle était plongé on thermomètre, il élevait fortement la température, il faisait ensuite de fréquentes pesées pendant le refroidissement. H reconnut ainsi que le diamagnétisme et le magnétisme spécifique des solides et des liquides diminuent généralement quand leur température s'élève; mais il y a des exceptions. Par exemple Je mercure ne change pas jusqu'à 300°. Il en est de même du soufre et de la stéarine, même au-delà de leur point de fusion ; M. Brunner a trouvé que l'eau, à l'état de glace et à l'état de vapeur, possède le môme magnétisme spécifique qu'à l'état liquide.

M. Mattcucci a fait des recherches suivies sur le môme sujet ^ Il a reconnu d'abord que le magnétisme du fer augmente jusqu'à une certaine température, puis décroît rapidement. Il a trouvé, entre 0° et 212'', que le pouvoir diamagnétiqiie d'une aiguille de bismuth diminue à peu près proportionnellement à l'augmentation de température. Cette aiguille était suspendue par un fil de cocon, sous une cloche de verre remplie d'air, plongée dans un bain d'huile, et placée entre les pôles d'un électro-aimant. Ayant mis du bismuth dans une petite cuiller en chaux, fixée à l'extrémité d'un long levier suspendu par un fil de platine, il reconnut que le système était repoussé. Ayant fait chauffer la

» Bibl. d£ Genève (Arch. des se), t. XXIII, p. 24, et Cours sur l'induciion, p. 219