Recherches sur l'aimantation aux très basses températures

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Recherches sur l’aimantation aux très basses

températures

Pierre Weiss, H. Kamerlingh Onnes

To cite this version:

Pierre Weiss, H. Kamerlingh Onnes. Recherches sur l’aimantation aux très basses températures. J.

Phys. Theor. Appl., 1910, 9 (1), pp.555-584. �10.1051/jphystap:019100090055500�. �jpa-00241574�

555

RECHERCHES SUR L’AIMANTATION AUX TRÈS BASSES

TEMPÉRATURES ;

Par MM. PIERRE WEISS et H. KAMERLINGH ONNES.

,

~

’~. - BUT DES RECHERCHES, RÉSULTATS.

c~)

Introduction. -

Depuis

que la théorie

cinétique

du

magnétisme

de

_{Langevin (~)}

à _{pu être}

étendue,

par

l’hypothèse

du

champ

molé-culaire

_(2),

à l’ensemble des faits du

_{ferromagnétisme,}

_{il y} a

_grand

intérêt à confronter les

_{conséquences}

de la théorie avec les données

de

_{l’expérience.}

Les

_premiers

résultats de cette

_comparaison

ont été des

_plus

_{encourageants}

en ce _{que, par} certains

_côtés,

des

concor-dances

_remarquables

ont été notées. _{C’est ainsi que} la courbe cal-culée pour la variation de l’intensité d’aimantation à saturation en

fonction de la

_{telmpérature}

s’accorde très bien avec les observations

sur la

_magnétite

_{pour les}

_{températures}

au-dessus de la

tem-pérature

ordinaire. La loi trouvée _par

_{l’hypothèse}

du

_champ

moléculaire pour la

_{susceptibilité}

a2c-dessus du

_point

de Curie

_(3),

est vérifiée exacte ment dans des intervalles de

_plusieurs

centaines

de

_degrés

_{par les}

_expériences

de Curie et _par des mesures

iné-dites. Les valeurs de la discontinuité de la chaleur

_spécifique

au

point

de Curie calculée

_d’après

les données

_magnétiques

et observées

ont été trouvées concordantes. Mais d’autres

_expériences

s’accordent moins bien avec la théorie. La

_{fig. A,}

dans

_laquelle

a été

représen-tée en trait

_plein

la courbe

_(c~)

_théorique

de la variation de l’aiman-tation à saturation en fonction de la

_température

avec les

_points

donnés par

l’expérience

pour la

magnétite

contient aussi la courbe

(b)

analogue

trouvée

_{expérimentalement}

_pour le nickel

_(1).

Elle a été

dessinée à une éc helle telle que la concordance soit aussi bonne _que

possible

au

_point

de Curie 0. _{Ou voit que, contrairement à} ce

_qui

se

(1) LA~GEB’IN, Ann. Chizn. _Yjtys., 81 série, t. 1’, p. 70 ; 1905.

(’) P. ~’’EISS, J. de _l’h,ys., 4e série, t. VI, p. 6G1 ; 1907.

(3) C’est ainsi que nous _appellerons dans ce travail la _température de _perte du

ferromagnétisme spontané. Il _n’y a là aucune contradiction avec l’idée de tempé-rature de transformation fonction du _champ énoncée par Curie, la _température de _perle du _{ferromagnétisme s~untccné étant celle que l’on détermine} en faisant tendre le _champ vers zéro.

(4) D’après des _{expériences préliminaires.} Les mesures définitives à haute

tem-pérature sont en voie d’exécution.

556

passe pour la

magnétite,

ici l’écart entre la théorie et

l’expérience

se manifeste

_{progressivement}

dans toute l’étendue de la courbe. Le

fer et le cobalt se

_comportent

à peu

près

comme le nickel. Dans cet

état de cause, le

_champ

moléculaire

_prend

le caractère d’une

hypo-thèse de

_travail,

les succès

_{partiels garantissant qu’elle}

contient une

part

de vérité et les discordances

_indiquant

la voie dans

_laquelle

il convient de rechercher les retouches ou les

_{généralisations}

conser-vant ce

_qu’elle

a d’essentiel.

FIO. A. _

Il ne semble pas que les remaniements

_{puissent s’attaquer}

au rôle

de

_l’énergie

_{cinétique, s’opposant}

à _{l’orientation par} le

_champ,

ou à

l’emploi

fait de la loi de

_répartition

de Maxwell-Boltzmann. Outre le caractère fondamental de ces

_notions,

la facilité avec

_laquelle

elles

représentent

la

_{susceptibilité}

inversement

_{proportionnelle}

à la

température

absolue des

_{paramagnétiques,}

l’une des lois les niieux

établies _par

_{l’expérience}

_pour un certain nombre de _corps,

_impose

leur conservation. H. du Bois et Honda viennent de _montrer, il est

vrai,

dans

_{unremarquable}

travail sur l’aimantation des _corps

_simples,

résumé dans une note

_{récente (’ ),}

_que cette

_dépendance

_thermique

de la

_{susceptibilité}

n’est _pas

_générale

et

_qu’il

se rencontre aussi le

paramagnétisme indépendant

de la

_température

ou croissant avec

elle. Loin

_d’imposer

le

_rejet

de ces

_notions,

_{l’expérience}

vient ici

557

rappeler qu’elles

ne contiennent pas tous les éléments du

_magnétisme.

Il reste à réviser notamment

_{l’hypothèse}

de

_Langevin

de

l’invaria-bilité,

ou de

la quasi-invariabilité,

du moment

_magnétique

de la

mo-lécule et celle de la natui e des actions mutuelles

_exprimées

_jusqu’à

présent

par le

champ

moléculaire.

Or,

pour le contrôle de l’une et

l’ autre

_hypothèse,

les recherches à très basses

_{températures}

sont

par-ticulièrement

_précieuses,

car ce n’est

_qu’au

zéro _{absolu que,} le

rac-courci

_provoqué

par

l’agitation

thermique

ayant

disparu,

l’intensité

d’aimantation donne directement la somme de ces moments

magné-tiques

moléculaires,

et c’est, aussi aux basses

_{températures qu’on}

doit s’attendre à trouver les actions mutuelles les

_plus

_vives,

_par suite de l’extrême réduction des distances moléculaires.

b)

Ferromagnétiques. -

Nous nous sommes donc

_proposé

de

con-tinuer les courbes de variation de l’aimantation à _{saturation, pour} les

trois métaux

_{ferromagnétiques}

et la

_{magnétite, jusque}

dans le

voisinage

du zéro absolu. En

_employant

les méthodes et

_dispositifs

₍₁₎

appropriés

aux mesures de

_longue

durée aux

_{températures}

cons-tantes, accessibles par

1 hydrogène liquide

nous avons _pu

_opérer

à

_201,4

K. _par l’ébullition dans le

_voisinage

de la

_pression

atmosphé-rique

et à

_14°,0

_{If. par} la

_{cong~é1ation}

_(2).

Ces

_{quelques degrés}

sépa-rant la

_température

de l’observation du zéro absolu sont une frac-tion si

_petite

de l’intervalle du zéro absolu au

_point

de Curie

_qui,

même _{pour le}

_nickel,

_compte

environ 648

_degrés

_que, eu

_égard

à l’allure des

_courbes,

la valeur de l’aimantation à saturation au zéro

absolu

_peut

être considérée comme déterminée. Ceci sous la réserve

que le

phénomène

ne

_prend

_pas une

_physionomie

nouvelle dans l’in-tervalle

_{d’extrapolation.}

L’objet

de la mesure étant l’aimantation à

_saturation,

il semblait

indiqué

de

_diriger

les

_expériences

vers la connaissance de

l’aiman-tation dans les

_champs

élevés avec détermination de la loi

d’ap-p r{ cht? Mais la méthode que nous avons choisie pour les mesures

magnétiques

et

_qui

consiste à mesurer le

_couple

maximum exercé sur un

_ellipsoïde

de la subsiance _par un

_champ

d’orientation variable

(voir § 2),

se

prêtait

moins bien à cette détermination de la loi

d’ap-proche

pour des raisons

qui

seront

exposée,

qu’à

la

_comparaison

des (1) H. 11A~IE1~LIBGEl 0NmEs, COUMUniC. _~’h2~sieaL Labo~°., n° 9!~ _{f ; Leiden,} ’1906.

(’2’~ La lettre K _{(Kelvin) indique} la _température absolue. La réduction à l’échelle

thermodynamique est faite au moyen des isothe1-mes de l’hélium aux basses

558

aimantations que

prend

une substance à diverses

_{températures}

_pour une même valeurdu

_champ.

Les

_{renseignements}

sur la loi

_d’approche

ont donc été demandés à une étude

_{indépendante (1).}

Elle a

donné,

pour les écarts entre

les,

aimantations dans un

_{champ de}

10.000 _gauss et la valeur limite :

Pour ces

_substances,

le cobalt

_excepté,

la loi

_d’approche

est

hy-perbolique,

de sorte

_qu’à

_{20.000 gauss,}

_champ

atteint dans nos

expériences,

ces écarts sont réduits de moitié. Les séries de mesures à

_champ

_{variahle faites par} la méthode de

_{l’ellipsoïde}

à basse

tem-pérature

et à la

_température

ordinaire ont

_permis

non de contrôler la loi

_{d’approche,}

mais de montrer

_qu’elle

_{n’est pas} essentiellement différente aux deux

_{températures}

et

_qu’il

ne se manifeste _pas, comme on aurait pu le supposer, aux basses

_{températures,}

une dureté

magnétique

extrême

_provenant

du

_blocage

des molécules les unes

par les

autres.

Procédant _par mesures

relatives,

on a donc

_compare,

_pour

plu-sieurs valeurs élevées du

_champ,

l’aimantation à la

_température

ordinaire et à basse

_température

et constaté _que ce

_rapport

est

sen-siblement

_indépendant

du

_champ.

On a trouvé ainsi _pour le

_rapport

entre l’intensité d’aimantation à

_~0°,3

K. et à la

_température

ordi-naire,

la correction de la dilatation entre les deux

_{températures}

n’étant pas faite

(voir

p.

566,

note

_{2) :}

-.

Le nombre entre

_parenthèses

_précise

la

_température

ordinaire. Il est dit

_{au § 5}

_{pourquoi l’expérience}

_{n’a pas} abouti _{pour le} cobalt. L’exactitude

_probable

de ces résultats est difficile à évaluer. La

technique expérimentale,

telle

_qu’elle

a été élaborée dans tous ses

détails,

permettrait

d’atteindre une

_précision

de un millième ou même

_{plus grande.}

Mais,

en

_présence

de;

_{perturbations}

_qni

se

(1) P.Woss, _Arclcives des _{Sc. plz~s.} et nat., 4 pér., t. _{XXIX, p. i75 ; 4910;} et J. de

Phys., 4e _série, t. _IX.. 373; .

559 sont manifestées _{pour le}

cobalt,

il serait

_imprudent,

_semble-t-il,

d’affirmer,

pour la

magnétite

surtout, une exactitude

_supérieure

à

_0,~

_0/0,

_{bien que} les indices

_qui

ont fait

_suspecter

les mesures sur le cobalt aient _presque totalement fait défaut _{pour les} autres _corps et _que le

_cobalt,

_par l’ensemble de ses

_propriétés

et notamment _par

son extrême dureté

magnétique,

_occupe nettement une

_place

à

_part.

En mettant en évidence ces causes

d’incertitude,

nos

_expériences

montrent la marche à suivre _pour

_arriver,

_quand

on le

_voudra,

à une

plus

haute

_précision.

La

_précision

actuelle est d’ailleurs suffisante

dans bien des cas.

Pour le fer et la

_magnétite,

des mesures ont été faites

_jusqu’à

14~,0

K. La variation de l’aimantation de

20° ,a

K. à

14~1,0

K. est

_trop

faible _{pour être}

_{exprimée numériquement}

avec certitude. Ces

expé-riences étendent doncseulement

_jusqu’à

i4°,0

K. l’intervalle de

tem-pérature

dans

_lequel

l’abaissement de

_{l’énergie cinétique}

et _le

rap-prochement

des molécules ne _provoque aucun

_phénomène

nouveau.

Les

_parties

nouvelles des courbes du nickel et de la

_magnétite

sont

figurées

en

_pointillé

dans la

_~’~.

A.

Le cas de la

_magnétite

est

_{particulièrement}

_{intéressant par la}

concordance exacte de la théorie et de

_{l’expérience}

dans la

_plus

grande partie

de l’intervalle du zéro absolu au

point

de Curie et

l’écart

_qui

se manifeste aux basses

_{températures}

seulement. La

théorie donne en effet _pour le

_rapport

des aimantations

1,439

au lieu de 1,0~ ~ donné ci-dessus.

Cette

_divergence

est

_appuyée

_{par des}

_expériences

antérieures faites

sur

_quatre

échantillons de

_magnétite

différents,

deux

_provenant

de

cristaux

_naturels,

le troisième d’un cristal naturél refondu et _le

qua-trième de

_magnétite

artificielle,

_qui

ont donné _pour le

_rapport

de l’aimantation dans la

_{neige carbonique -}

79, C. et à la

_température

ordinaire : ,

alors que la théorie

donne,

pour le même intervalle de

ternpérature :

i .0~3

coma-560

pressibilité

et de la dilatation

_therniiques

_pour

_lesquels

la théorie de

van der

Waals,

et la loi des états

_{correspondants thermiques}

se

vérifient bien en

général

dans le

voisinage

du

point critique,

tandis

qu’aux

faibles valeurs de la

_température

réduite la molécule et les lois d’attraction schématisées ne

_{s’adaptent plus}

suffisamment aux

faits et les

_propriétés

individuelles des molécules réelles se

mani-festent.

L’hypothèse

de l’invariabilité fondamentale de l’aimant moléculaire aurait reçu un

_{appui particulièrement}

décisif

_si,

comme cela

_peut

être

_suggéré

_par les intensités à saturation

_{régulièrement}

_espacées

des trois

métaux,

il y avait des

rapports

simples

entre les moments

magnétiques

des atomes. Le tableau suivant :

dans

_lequel

les nombres de la

_première

colonne sont

_empruntés

à un travail

_déjà

cité

₍₁₎

et où l’accroissement _{relatif pour le} cobalt a été estimé par

analogie

avec le fer et le nickel montre

_qu’il

n’en est rien

_j2).

Mais,

bien

_entendu,

si dans ce cas la démonstration de la

significa-tion

_primordiale

de cette

_quantité

nous

_échappe,

rien n’autorise une conclusion contraire.

Quand

nous considérons l’ensemble de nos mesures nous sommes

disposés

à conserver

_{l’hypothèse}

de l’invariabilité au moins

approxi-mative de l’atome

_magnétique

en fonction de la

_{température.}

Il _y avait en effet des raisons pour la mettre en

_question

aux très basses

températures

en admettant même

_qu’elle

soit

_prouvée

dans les autres

circonstances. La résistance

_électrique

des

_métaux,

la

phosphores-cence des

_sulfures,

_{l’absorption}

de la _{lumière par les sels} des terres

rares avec ou sans

_champ

_magnétique,

tous ces

_phénomènes

ont aux très basses

_{températures}

des

_propriétés

_que l’on

_peut

_essayer

d’ex-pliquer

en _y faisant intervenir les forces exercées

parla

matière

pon-dérable sur les

_{électrons ;}

ces forces

_jouent

un rôle

_{prépondérant}

quand

la

_température

tombe à celle de

_{l’hydrogène}

_liquide.

On

_peut

(1) P. WEISS, ~1~°ch. Sc. _phys. et nat. et J. de _Phys., 1910.

(2) Le correction de la dilatation thermique (voir p. 566, note ₂₎ ne modifiera pas sensiblement les r~ppo~is des nombres de la dernière colonne.

561

leur attribuer en

_{particulier l’importante}

diminution du nombre des électrons conduisant le courant

_électrique

dans les métaux

_qui

sont

en

quelque

sorte

gelés

sur les atomes _par l’abaissement de la

tempé-rature

(,)-On aurait pu

imaginer

que les mouvements des électrons du

ma-gnétisme,

invariables ou à peu

_près

aux autres

_{températures,}

com-mençassent, eux

_aussi,

à subir des

_changements

_importants

au bas

de l’échelle

_{thermométrique.}

Mais

_puisque

rien dans nos résultats

n’invite à faire cette

_hypothèse

on sera tenté

_plutôt

de conclure que

les électrons du

_magnétisme

sont différents de ceux

_qui

produisent

les autres

_{phénomènes.}

c)

Vanadium, chrome,

manganèse. -

On s’est demandé souvent s’il _y a une différence de

_propriétés

irréductible entre les métaux

fer-romagnétiques

de la famille du fer etles métaux

_{paramagnétiques}

de

la même famille ou s’il suffirait d’abaisser suffisamment la

tempéra-ture de ces derniers _pour atteindre un

_point

de Curie situé très bas. Ch.-Ed.

_{Guillaume (2)}

dit à _{propos des}

_alliages

de Mn,

Al,

Cu et

de

_{1~’Tn, Sn,}

Cu de Heusler

_qui

sont

_{ferromagnétiques :}

la rai-son

_peut

en être trouvée dans le fait _{que l’aluminium} ou

_l’étain,

combinés avec le

_manganèse,

métal du _groupe

_magnétique,

relèvent

sa

_température

de

transformation,

située très

_bas,

conformément à

une

_hypothèse

formulée

_déjà

_par

_Faraday.

On constate en effet que Al et Sn relèvent les

points

de fusion de

plusieurs

alliages

qu’ils

forment avec d’autres métaux

_(séries

Al-Au,

Al-Sb,

Na-Sn),

et semblent

_posséder,

d’une

_façon

tout à fait

_générale,

la

_propriété

de relever les

_{températures}

de transformation.

Nous devions donc nous attendre à trouver _pour le

_vanadium,

le chrome et le

_manganèse

à très basse

_{température,}

soit des

phéno-mènes

_{ferromagnétiques (non-proportionalité}

de l’aimantation au

champ,

saturation,

hystérèse),

soit un

_{paramagnétisme}

considéra-blement

_amplifié

conformément à la loi de Curie. A la

_température

de

_{l’hydrogène}

solide la

_{susceptibilité}

devait

être,

_d’après

cette loi,

en-viron 20 fois

_plus

forte

_qu’à

la

_température

ordi naire

_(3).

Nous n’avions

(1) Cf. H. KAMERLINGH 0;NES, Com’tn1J,nic. _{Physical Laboî,., Suppl.} n° _{9, p. 27;}

Leiden, 1904; et P. LENARD, H. KAlB1ERLI~GH 0NxEs and W.-E. PAULI, id., n° _111, p. 3, note 2 ; Leiden, 1909.

(2) Actes de la Soc. helvét. des sc. nal., vol. 1, p. 88 ; 1901.

(3) Une _{supposition analogue} a été le _point de _départ de recherches _{faites par} H. _Kamerlingh Onnes et A. Perrier, en relation étroite avec le _présent travail,.

562

pas, en

_effet,

connaissance des résultats

_{publiés depuis}

_{par H. du Bois}

et Honda

_{(1) desquels}

_{il résulte que le}

_{paramagnétisme}

inversement

proportionnel

à la

_température

absolue n’est

_qu’un

des cas

_possibles.

Pour se faire une idée de l’ordre de

_grandeur

des

_phénomènes

atten-dus on

_peut

_imaginer

_qne le

_{fer ¡}

_{paramagnétique}

continue à exister à 14° K. avec la même constante de Curie

_(produit

de la

susceptibi-lité

_spécifique

_{par la}

_température

_absolue).

On trouve

_alors,

_pour son aimantation dans un

_champ

de 20.000 _{gauss, environ} 400.

Gebhardt

_(~)

a déterminé récemment la

susceptibilité

du

_manganèse

à la

_température

ordinaire et trouve K -- 322 . 10-1

_{(densité 6,4).}

Le

même calcul _{donne pour} ce _{corps dans les mêmes conditions} une

intensité d’aimantation

_égale

à 134.

_Et,

comme

_l’appareil

dont nous nous sommes servi

_prend

des déviations

_{proportionnelles}

au carré de

l’aimantation,

on trouverait des déviations 18

_fois,

_pour le

rnanga-nèse, et, da11s le cas du fer _y, 160 fois

_plus

_petites

_que celle donnée

par le

fer à la

_température

_ordinaire,

_qui

était de 100

_{centimètres,}

c’est-à-dire très aisément observables.

1

Or en mettant successivement dans

_{l’appareildes ellipsoïdes}

gros-sièrement taillés dans du vanadium de

_Moissan,

du chrome et du

manganèse

de

_Goldschmidt,

on n’a pas observé les

_changements

attendus. La déviation est

_restée,

dans tous les cas, à la

température

de

_{l’hydrogène}

_liquide

sous

_pression

_{atmosphérique}

et à celle de sa

solidification,

ce

_qu’elle

était à la

_température

ordinaire,

c’est-à-dire

les

_quelques

dixièmes de millimètre dus au

_magnétisme

_{propre du}

support.

Il

_n’y

avait donc _{pas de}

_{ferromagnétisme,}

et il était néces-saire de

_choisir,

_pour ces _corps, entre les deux

_hypothèses

suivantes :

ou ces _corps

_{présentaient}

un

_{paramagnétisme}

d’un

_type

nouveau ou

ils étaient

_{diamagnétiques}

comme le cuivre dont la

plupart

des

sels sont

_{paramagnétiques.}

Le travail de du Bois et

_Honda,

dans

lequel

ces trois métaux

_{figurent parmi}

ceux

_qui

ont un

paramagné-tisme constant ou croissant avec la

_{température,}

montre _que c’est

.

la

_{première supposition qui}

est exacte.

_1/exemple

du cuivre nous

publiées prochainement. En se servant de la méthode du _couple maximum et de celle de l’ascension hydrostatique on a déterminé l’aimantation de _l’oxygène

liquide à diverses températures et celle de _l’oxygène solide aux températures de

l’ébullition et de la solidification de l’hydrogène. L’accroissement de l’aimantation

aux basses _{températures} a été trouvée très _grande, bien qu’inférieure a celle _qui était attendue; la courbe de variation thermique indique un écart caractérisé de

1~ loi de Curi e .

(1) H. DU BOIS et HONDA, loc. cit.

563

a fait considérer l’autre

hypothèse

coinme

plausible.

On

pouvait

penser en effet que le

_{paramagnétisme, généralement}

attribué au

manganèse métallique,

est le résultat de la

_présence

de ses

_oxydes

fortement

_magnétiques

ou de

_{petites quantités}

de fer. Pour mettre

cette

_hypothèse

à

_{l’épreuve,}

nous avons

_préparé

du

_manganèse

très pur en

_partant

du chlorure pur de Merck vérifié sans

_fer,

_que nous avons

_{électrolysé}

avec une cathode de mercure distillé et une anode ’

*

de

_platine

rhodié à 40

_0/0

_qui

_{n’est pas}

_attaquée

par l’ion chlore.

’

FIG. B.

L’amalgame

ainsi obtenu a été

_décomposé

_{par la chaleur dans} un

courant

_{d’hydrogène}

pur et sec. On obtient ainsi une

_poudre

_grise,

agglomérée

sous forme d’un bâtonnet assez résistant

_quand

564

paramagnétique.

Il en a été de même pour un tube de verre

_rempli

de

_manganèse

_{pulvérulent.}

Ce même

_manganèse

a ensuite été fondu au four

électrique

à

résis-tance dans une nacelle en

_magnésie

et dans une

_atmosphère

d’hy-drogène.

On a obtenu ainsi un

lingot

recouvert d’une croûte

légè-rement

_oxydée

_Après

avoir reconnu

_qu’il

était

_impossible

de tailler

le métal avec de la

_poudre

de

_quartz

dont il a exactement la dureté

et ne

_pouvant

_employer

_l’émeri,

_magnétique,

on l’a débarrassé de sa croûte

_impure

en le tournant sous forme d’un

_{petit cylindre}

avec un

outil en diamant.

Ce

_cylindre

a manifesté des

_{propriétés ferromagnétiques.}

La

_fig.

B

donne un

_{cycle d’hystérèse}

de cette substance. La valeur maxima de

l’aimantation

_spécifique

6 est environ 100 fois

_plus

_{faible que} celle du fer et le

_champ

coercitif est de 6 i0 _{gauss, c’est-à-dire} environ dix fois

_plus

fort _que celui d’un bon acier à aimants

_permanents.

Cette

étrange

substance semble en outre avoir des

_propriétés

magnéto-cristallines

_marquées.

Entre les

_pôles

d’un aimant le barreau était fortement attiré _par les

_pôles

touten se

plaçant perpendiculairement

au

_champ.

Le même

_manganèse,

_également

_pur,

_peut

donc exister sous deux états :

_{paramagnétique}

et

_{ferromagnétique.}

On

_peut

déduire des

expériences

de Gebhardt une

_{susceptibilité}

spécifique

environ

_cinq

fois

_plus

_{forte que celle de du Bois.} Si la

_poudre

de

_manganèse

de

Gebhardt n’était _pas

_impure

ou

oxydée,

il se

_pourrait

donc

_qu’il

_y eût deux états

_{paramagnétiques.}

Quant

au

_{ferromagnétisme}

du

_manganèse,

il a

_déjà

été observé

par Seckelson

(1 )

sur du

_manganèse

_{électrolytique}

_déposé,

à la

tem-pérature

de

_~00°,

du chlorure sur un fil de

_platine

et sur un

lingot

préparé

par Bunsen à

partir

du fluorure. Les observations assez

vagues

qu’il

donne sur son aimantation ne semblent pas

_{incompatibles}

avec nos rrlesures.

Nous avons contrôlé l’absence de

_magnétisme

intense dans le

vana-dium,

le chrome et le

_manganèse

à basse

_température

_par une

expé-rience

_plus

directe. (n a mis les

_ellipsoïdes

des trois substances dans un tube Dewar étroit sans

_argenture

_placé

lui-même dans un

deuxième tube Dewar destiné à recevoir de l’air

_liquide

et l’on a

cherché à

_quelle

distance ils étaient attirés du fond dn vase aux

_pôles

565

de l’aimant. Cette

_expérience

a été faite avec les tubes Dewar vides et

dans

_{l’hydrogène liquide.}

On a trouvé ainsi :

Le chrome

b,

qui

contient

_probablement

une

_paillette

de

_fer,

a été

rejeté.

Ainsi la faible aimantation des trois métaux a été trouvée

sensi-blement

_invariable,

tandis _que le sulfate de fer a manifesté un

accrois-sement énorme des

_propriétés

_{magnétiques.}

Cette

_expérience

est bien faite _pour montrer la différence

caracté-ristique

des deux g roupes de corps et est un

_exemple

_typique

de la

portée

que

peuvent

avoir les

_expériences

les

_plus

_simples

dans la

région inexplorée

des très basses

_{températures.}

§

2. - 1BiÉTHODE ET APPAREILS.

c~)

Discussion de la méthode du

_couple

maximum. - L’intensité d’aimantation a été mesurée en déterminant le

_couple

exercé sur un

ellipsoïde

de révolution

_allongé

de la substance à _{étudier par le}

_champ

d’un électro-aimant faisant un

_angle

variable avec le

_grand

axe de

cet

_ellipsoïde.

Le

_couple

a _pour

expression :

où

_Ni

et

_N2

sont les coefficients

_{démagnétisants}

de

_{l’ellipsoïde,}

1

l’in-tensité d’aimantation de la

substance, v

le volume

_{et j}

_l’angle

de 1

avec le

_grand

axe de

_{l’ellipsaïde.}

Ce

_couple

est maximum :

pour p - 4~°. Il n’est donc

nécessaire,

pour mesurer

_I,

de connaître ni la valeur du

_champ,

ni l’azimut du

_champ

_pour

_lequel

ce maximum est obtenu. Pour mettre cette méthode en _oeuvre, on

_suspend

l’ellip-soïde à un ressort de torsion dont les déformations sont lues au

566

moyen d’un

miroir,

et l’aimant est rendu mobile autour d’un axe

ver-tical. Cette méthode a

_dé,jà

été décrite

_(’).

Ses

_avantages

sont la faible étendue dans

_laquelle

les

_{champs magnétiques}

intenses sont

nécessaires et l’extrême

_simplicité

des mesures relatives

_{(‘-’) .}

Nous nous

proposons de discuter ici deux sortes d’erreurs

_auxquelles

elle est

exposée

et

_qui,

tout en

_pouvant

en

_principe

être rendues aussi

_petites

que l’on

voudra,

la rendent moins

apte

à déterminerlaloi de

_l’approche

vers la saturation

_qu’à

_{comparer deux états} successifs peu différents de la même substance pour la même valeur du

_champ.

Influence

de la

_{non-unifor1nité}

du

_{champ. -}

_{L’ellipsoïde}

est

_placé

au centre d’un

_champ

_magnétique

de révolution. Ce

_champ

est

maximum en ce

_point

_pour un

_déplacement

dans le

_{plan équatorial,}

y, et _{minimum pour} un

_déplacement

axial .r. Il est donné _{par le}

développement :

qui

devient,

en

_remarquant

_{que le}

_{potentiel magnétique}

satisfait à

l’équation

nV = 0, et en introduisant les coordonnées

_polaires

r et e :

Or

_l’énergie

d’une

_particule

_magnétique

de volume

_dv,

_partie

de

l’ellipsoïde

supposé

très

_allongé,

dont

_{l’aimantation,}

_supposée

de

grandeur

constante

l,

est

_parallèle

au

_champ,

est :

et _{par suite le} moment exercé sur elle _par le

champ :

(1) P. _WEiss, J. de _Phys., 4° _série, t. _{VI, p.} 665 ; 4907.

(2) Pour comparer les intensités d’aimantation 1 et l’ et les aimantations

spé-cifiques 7 et 7’ il faut tenir compte de ce _{que v varie par} la dilatation _thermique. En _appelant d et cl’ les densités on a :

La dilatation aux basses températures n’étant pas connue, nous avons omis la correction _provenant de ce que le rapport des densités est différente de l’unité. On

567

Le

_couple

exercé _par le

_champ

_Ho

sur

l’ellipsoïde

a _pour expres-sion :

Dans les

_champs

très

intenses,

la condition du

_{parallélisme}

de

l’aimantation au

_champ

extérieur est

_{remplie, malgré}

les

_champs

démagnétisants

de

_{l’ellipsoïde,}

et l’on a e -

;. Le moment

parasite

dM’ varie donc en fonction de l’azimut de la substance comme le

couple principal

M. Ila valeur maxima du

_couple

dM’ est :

qui

devient _pour tout,

_{I’ellipsoïde :}

où a est le

_demi-grand

axe de

_{l’ellipsoïde.}

Supposons

que le

champ

de l’aimant varie en restant semblable à

lui-même et

_{appelons (1}

-

e)

Ho

le

_champ

à une distance de 1 centi-mètre de l’axe suivant l’axe des _{y. Alors :}

et le

_rapport

des

_couples

maxima :

L’avant-dernière

_équation

montre _que la valeur absolue du

_couple

parasite

croît

_{proportionnellement}

au

_{champ quand}

l’aimantation

reste constante. Au lieu de trouver _pour la saturation une

_asymptote

horizontale,

on trouvera une

_asymptote

inclinées. Ce fait a été cons-taté très nettement dans certaines

_expériences

antérieures. A

_champ

égal

le

_couple

_parasite

croît avec I. S’il est

_{inappréciable}

_pour

les

plus grandes

valeurs de 1 observables avec un

_appareil,

à

_plus

forte

raison l’est-il _{pour les}

_plus

_petites.

La dernière

_équation

montre _que

l’Ünporlance

J’elative du

_couple

de non-uniformité croit

_quand

l’in-tensité diminue. Il sera donc

_{particulièrement}

à craindre dans des recherches

_{où, passant}

à des intensités d’aimantation

_plus

faibles

568

Pour nos mesures, il suffit de

pouvoir

se faire une idée de l’ordre de

_grandeur

de l’erreur. A cet effet la non-uniformité du

_champ

a

été _{mesurée pour} trois valeurs de _y et a été trouvée

_{proportionnelle}

à

_y2

avec la valeur

_{numérique e}

_=

0,0087.

Avec a =

_0,15,

il en résulte :

Or,

pour les

ellipsoïdes employés, l~T~ =

1,90,

N2

=

5,59,

et

pour le fer

(1~1~

-1B12)

1 est _{voisin de 6.600 gauss, pour} le nickel de

i.800 _gauss. La correction

_dépasserait

donc à

_peine

un millième pour le

fer,

elle atteindrait

_quelques

millièmes _pour le nickel.

Réactions de

_{l’ellipsoïde}

sur les

_pièces

_{~oZccires .}

-

Lorsque

les

som-mets de

_{l’ellipsoïde}

sont dans le

_voisinage

immédiat des surfaces frontales des

_pôles

des

_aimants,

ils ont une influence sensible sur la

_répartition

du

_magnétisme

dans les

_pièces

_polaires,

et le

couple

s’en trouve

_augmenté.

Ce fait a été mis en évidence au _moyen

d’expériences préalables,

faites avec un

plus

_grand

électro-aimant

dont les

_{pièces polaires planes}

avaient 15 centimètres de

_diamètre,

en mesurant le

_couple

maximum exercé sur un

_ellipsoïde

_par le même

_champ

de 9.770 _{gauss, obtenu} avec des distances très

diffé-rentes des

_pôles,

en donnant au courant des valeurs convenables. On

a trouvé

_ainsi,

_pour un

_ellipsoïde

de fer de 9 millimètres de

_longueur

et de 4 millimètres de diamètre

_{équatorial :}

1~a manière dont cette

_quantité

varie montre _que la variation n’est

pas un effet de la non-uniformité du

_champ,

car c’est

_{précisément}

quand

la

_perturbation

a sa

_{plus grande}

valeur _{que, par suite} du

rap-prochement des

pièces

polaires planes, le champ

est le

_plus

uniforme. A

partir

de 23

millimètres,

l’effet est insensible et le

_couple

devient

constant.

b)

Électro-aimant.

-- Il résulte des

renseignements

donnés

ci-dessus sur l’i nfluence de la

_proximité

des surfaces

_polaires

et de

l’ellipsoïde

que l’écartement des

pôles

doit être environ trois fois la

longueur

de

_{l’ellipsoïde. L’épaisseur}

totale des

_quatre

_parois

du tube Dewar et du tube

_{ajusteur (§ 2 c)}

ne

_peut

_guère

descendre

569

dessous de 5 millimètres. En tenant

_compte

à la fois de la difficulté d’obtenir des

_champs

intenses dans _{des espaces étendus} et de celles

de la réalisation exacte

_{d’ellipsoïdes}

très

_petits,

nous nous sommes

arrêtés à un entrefer de 9 inillimètres et à des

_ellipsoïdes

de 3

mil-limètres de

_longueur.

On

_peut

obtenir dans cet entrefer des

_champs

relativement intenses

_(jusqu’à

25.000

_gauss),

avec un aimant dont les _noyaux ont

9 centimètres de diamètre. L’électro-aimant a servi

_{précédemment}

à

des

_{expériences magnétiques}

aux

_{températures}

élevées. Il a

_déjà

été

décrit

₍₁₎

et est

_{représenté schématiquement}

dans la

_flg.

i.

Relative-ment

_{léger (132 kilogrammes)}

et facilement

_{transportable}

_pour sa

puissance,

il a _pu être étudié à Zurich et

_employé

à

_Leyde.

Il

possède

un mouvement

_{micrométrique}

des

_{pièces polaires}

_{que l’on}

peut

avancer et reculer au _{moyen de manettes-écrou dont} on

_repère

la

_position

sur des cercles divisés. Il est mobile autour d’un axe

ver-tical,

grâce

à un

_support

_comportant

une couronne de billes se

mou-vant _{dans des gorges annulaires. Les azimuts} sont lus au _moyen d’un trait de

_{repère fixe,}

sur une

_graduation

_{cylindrique portée}

par la

partie

mobile du

support.

Cliacune des bobines

reçoit

1.‘j00 tours de fil de

_2mm,5

et a une

résistance de 2 ohm environ. Comme elle est destinée à un courant

de 10

_ampères

en

_régime

_normal,

et _{que celui-ci}

_peut

atteindre

20

_ampères

_pendant

un

_temps

relativement _court, on

_{dispose d’un ,}

nombre

_{d’ampères-tours}

_pouvant

aller

_jusqu’à

75.000. La circulation d’eau dans les doubles

_parois

des bobines a _pour effet de

_permettre

une durée _{à peu}

_près

double des

_{expériences,}

et surtout de

_protéger

les

_{pièces polaires}

et _{les noyaux} contre l’échauffement. Cet échauf-fement a de nombreux inconvénients dont le moindre n’est pas d’al-térer d’une manière

_appréciable

la valeur du

_champ.

La dilatation

thermique

des _noyaux relativement

_longs

_peut,

en

_effet,

faire varier d’une manière

_appréciable

un entrefer relativement court.

c)

Appareil

cryogène.

- La nécessité de monter

l’équipage

mobiles, portant

l’ellipsoïde

dans un _{espace fermé} recevant

l’hydro-gène liquide

et

_{l’atmosphère}

_gazeuse

_exige

un

_{appareil cryogène}

assez

_{compliqué représenté}

dans la vue d’ensemble

_(fig.

_f)

et en coupe

(~’zg. 3).

Il se _compose essen tiellement de trois

_parties

coaxiales de forme tubulaire

_qui

_sont, en allant de l’extérieur à

_{l’intérieur,}

le

(i) G. _ZINDEL, Revue _électrique, 20 juin 1909, et Eleitt~°oiecla. Zei~schr~., t. XXX,

570

tube

_enveloppe,

le tube

c~~ju.steu~~

f et

_{l’équipage}

b. Le

_{tube-enveloppe}

se _{compose, de} bas en

_haut,

du tube Dewar

A,

du tube de laiton

B,

du tube de verre

_C,

et de la

_chape

D

_qui

ferme

_{l’appareil.}

.E’r~p~e. 2013

L’ellipsoïde cc

(fig.

3 et

₄₎

_peut

tourner autour d’un

axe vertical avec

_{l’équipage b}

dans

_lequel

il est fixé. Cet

_{équipage .}

’

est

_composé

sur la

_{plus grande partie}

de sa

_longueur

d’un tube en

argentan

(b),

matière peu

magnétique, rigide

et mauvaise conduc-trice de la

cllaleur,

et à sa

_partie

inférieure de la

tig e

de

cuivre b,

dont le

_magnétisme

_propre est très faible.11 est

_suspendu

à la

_{tige k}

par le ressort

_{hélicoïdal 91}

_(y,

a servi pour le fer et le

cobalt,

le

ressort

_plus

faible

_qui

a servi pour le nickel et la

_magnétite

est

représenté

à côté en

_c~.,).

Pour assurer la stabilité de

_{l’équilibre}

et

empêcher l’ellipsoïde

d’aller se coller contre les

_pôles

de

_l’aimanta

l’équipage

est fixé en bas par un fil de

_platine

iridié de

_{omm, 1}

de

diamètre et dont la _{torsion n’intervient que} comme une

correc-tion

_{(~ 4).}

Le tube b et la

_tige

_b, sont

_{soigneusement}

dressés au

tour.

_{l’ellipsoïde Ci ( ~CC~. 4)}

_y est fixé dans un trou de diarnètl’e

_égal

à

celui de

_{l’équateur}

et de

_{l’ellipsoïde. Lorsqu’il}

_s’agit

de la

_magnétite

ou du

_nickel,

on

_peut

le fixer avec un _{peu de}

_cire;

dans le cas du

fer et du

_cobalt,

les efforts étaient suffisamment

_grands

_pour

_qu’il

soit nécessaire de le sertir en

_{l’enfonçant}

à force dans la cavité

après

l’avoir

_enveloppé

d’une très mince lame de cuivre. La

_{tige b,}

et le tube très mince

_b,

en

_argentan,

transmettent

_(fig.

₃₎

la rotation ; * de

_{l’ellipsoïde (~ )}

au miroir h

_qui,

_{par l’ouverture}

_rio

et la fenêtre

_C~,

( fC~. ~

et

_3),

_permet

la lecture de la torsion du

_{ressort y,}

t sur une

échelle de verre de

li~,50

de

_longueur,

divisée en

demi-milli-mètres,

éclairée par des miroirs

_{sphériques (~),}

et

_placée

à

~m,3~~

de

distance. La tension du ressort

_est.réglée

en faisant monter ou

des-cendre la

_{tige h (fig. 3) qui pénètre}

dans la

_chape

_{par le}

presse-étoupe

D2.

Cette

_opération

s’effectue en faisant tourner l’écrou

_D,

pendant

que

D.

est maintenu immobile. La tension est

lue,

par

l’ouverture

_f,

sur l’échelle b à l’’aide du

pointeur 1.

Par une

_opération

préliminaire

sur

_l’appareil

démonté,

dans

laquelle

on

_suspend

à

l’équipage

un

_poids

_connu, on détermine la division de l’éclzelle b

CI) Une _petite torsion de ce _{tube n’intervient pas. La partie} de _{J’appareil qui}

joue etrectiven1ent le rôle de ressort est _comprise entre le miroir et la _chape. La torsion de la _partie de _l’appareil au-dessous du miroir transmet _simplement le

couple, son seul effet est de _{changer imperceptiblement} l’azimut de l’aimant.

571

qui correspond

à la _{tension pour}

_laquelle

on se _propose de

_régler

l’appareil.

Les vibrations _que cet

_appareil

tend à

_prendre

comme une corde

_tendue,

sous l’influence des

_{trépidations,}

sont amorties

par

l’amortisseur b~

à ailettes

(flg.

3 et

6)

plongeant

dans un bain

d’huile

annulaire,

divisé en

_{compartiments}

_par des

_{parois b3,}

fixées sur un

cylindre qui

tourne à frottement doux dans le tube

_porteur

et

_peut

_{ainsi être entraîné par les ailettes}

_b.3f),

_quand

_{l’équipage}

vient à effectuer une rotation un _peu

_{grande (1) (§ 4).}

Les ailettes doivent

_plonger

entièrement dans l’huile _{pour éviter}

des

_couples

_provenant

de la

_{capillarité (§ 4)}

_qui

_pourraient

ne _pas être

_{négligeables.}

Dans les

_champs

forts,

les courants de Foucault amortissent très bien les vibrations de torsion.

Tout

_{l’équipage}

avec le ressort est

_suspendu

dans le tube

_ajusteurf,

dont la

_{partie supérieure}

est vissée à la

_chape

D

_{(fig. 3 et 1), laquelle}

porte

aussi la

_{tige li}

et _repose sur le tube de verre C. Le tube

ajus-teur,

_composé

des

_parties

_/,,

_f,,

_ff.

_f.

diminue de diamètre à trois

reprises,

la

_partie

inférieure

_f5

entourant d’aussi

_près

_que

_possible

la

tige °1

de

_{l’équipage.}

Contre le fond _tCi

_{(li g,}

₄₎

bute le cône C soudé

au fil tenseur d et le retenant. Ce cône

_peut

entrer dans le fond

_f6

par une _coupure

_{( r,~. 5). Quand}

l’appareil

est

_monté,

le tube

_ajusteur

plonge

dans le tube Dewar A. Le tube

_porteur

comnie le

_{tube b2}

for-mant

_{l’équipage}

mobile est en

_argentan.

Pour monter dans le tube

_{enveloP1Je, le}

tube

_ajusteur,

avec

_{l’équipage}

qu’il

contient,

on le visse à la

_chape

D. Puis on

_place

cette

_chape

sur la

_garniture

en bronze

mastiquée

en haut du tube de verre

C,

on serre les vis

_{C f}

et on rend le

_{joint hermétique}

au _moyen du tube de caoutchouc collé

_D..

Le bas du tube de verre C est

_mastiqué

dans une deuxième

_garniture

en bronze soudée au tube de laiton B. Ce tube

_porte

en son milieu un anneau

_B3

sur

_lequel

_reposent

les écrous

_Bi!t

des

_tringles

_B,

_portant

le tube Dewar,.

Celui-ci,

dont la

partie

étroite

_A,

et la moitié inférieure de la

_partie

_{plus large}

jus-qu’au

niveau

_A3

sont

_argentées

_{(la partie supérieure}

est restée

trans-parente

pour que l’on

pnisse

s’assurer que l’on ne verse _pas

_trop

d’hydrogène liquide), glisse

dans le tube

_B,

en maillechort et bute

contre un anneau en bois contre

_lequel

il est

_pressé

_{par les}

_tringles

B~.

La

_{~~. ~}

montre comment l’anneau

_B5

en laiton mince,

auquel

(1) Il _importe que l’huile soit privée d’air et _qu’il ne se trouve pas de bulles

572

aboutissent cn bas les

_{tringles B~, esl}

fixé sur le tube

_Dewar,

_protégé

par une couche de

_papier,

au _{moyen d’une} bride serrée

_{par la}

vis

_Bj,,.

La

_partie

inférieure du tube Dewar a un diamètre extérieur de 8 millimètres et un diamètre intérieur de 5 millimètres. Les

_parois

de verre ont une

_épaisseur

de

_{0,5 millimètre,}

de sorte

_qu’il

ne rostre

pour la distance des deux faces

argentées

en

_regard

_que

_0,5

milli-mètre.

Pour centrer

_{l’appareil,}

on le fait _{reposer, par l’anneau}

_B2

de

l’en-veloppe,

sur un

_support

auxiliaire. Le tube Dewar étant enlevé on

passe la

partie

étroite

f5

du tube

_ajusteur

dans un calibre

_approprié

que 1*on fixe. On

peut

ensuite retirer de ce calibre un anneau, le

remplacer

par un autre et ainsi en

_augmenter

le diamètre de manière

qu’il corresponde

au diamètre extérieur de la

_partie

étroite du tube

Dewar

_A2.

On met celui-ci exactement en

_place

au

moyen

des écrous

_B31.

Le

_joint

est rendu

_hermétique

au _{moyen du tube} de

caoutchouc

_B6

collé et

_ligaturé

avec des fils de cuivre. Le mode de

fixation du tube Dewar avec les

_tringles

_{B 4}

résiste à la

déforma-tion par

évacuation,

après

laquelle

le

_centrage

ne demande _que de très

_légères

retouches.

Dans le tube B est soudé le tube

_capillaire

en acier

₆₃

(fis.

1 et

3)

d’un thermomètre à hélium

₍₁₎

à

_{réservoir 0, (fig.}

3 et

₇₎

en

_argentan

et

_tige

_8,

en verre,

_qui

est monté solidairement avec le tube

enve-loppe.

La

_quantité

d’hélium est mesurée de telle

façon,

que pour le

point

d’ébullition de

_{l’oxygène,}

le mercure se fixe au bas de la

tige

et

pour le

point

de solidification de

l’hydrogène,

il

atteigne

la

partie

supérieure.

Lorsque,

comme c’est le cas avec

_{l’hydrogène}

bouil-lant sous la

_pression

_normale,

la

_température

est assez bien connue sans la lecture du

therrnomètre,

celui-ci est encore nécessaire comme indicateur du niveau du _gaz

_liquéfié

_qui

devient invisible au-dessous de

_A3’

_{Aussitôt que le} niveau descend au-dessous de la

_partie

supé-rieures du réservoir

_~~,

le mercure baisse dans la

_tige

_6~.

d)

On

_procède

au

_réglage

de l’aimant

_{indépendamment}

de celui

du tube

_ajusteur

et de

_{l’équipage}

_par

_rapport

au tube Dewar,. Son axe de rotation est rendu vertical et l’entrefer est centré sur cet axe,

puis

l’anneau à évidement

_sphérique

_G10

_(fig.

_{i, 2}

et

₃₎

est amené sur l’axe de l’aimant. Cet anneau est

_porté

_par une

_plaque

de

_laiton,

(1) Comp. L’appareil pour la liquéfaction de _l’hélium, H. _Kamerlingh Onnes,

573

qui

elle-méme est _{fixée par} l’intermédiaire de deux madriers de

sapin

au

_pilier

en

_pierre

de taille Il.

On

_transporte

ensuite

_l’appareil

_cryogène

du

_support

_provisoire

à

sa

place

définitive en faisant reposer la surface

_sphérique

de l’an-neau

B2

dans l’évidement de l’anneau

G,o

dans

lequel

elle

s’adapte

exactement, et on achève le

_centrage

de la

_partie

étroite du tube

Dewar sur l’axe de l’aimant au _moyen des vis à ailettes de l’an-neau

B..

Ce

_centrage

doit être exact, car l’aimant doit

_pouvoir

tour-ner

librement,

et

_l’espace

entre le tube Dewar et les

_pôles

n’est

qu’un

demi-millimètre de

_chaque

côté. Il réussit d’ailleurs facilement

à

omm, 23

près.

e)

L’introduction

de

_{l’hydrogène liquide}

se fait par le tube

_B7

en

argentan

(cf.

Comm. n’) 94

_{f j,}

_{le gaz}

_{qui s’évapore s’échappe}

_par

I38

(fig.

3 et

₁₎

et les robinets

_{K1, K,,}

dont l’un conduit à un gazo-mètre et l’autre est en communication avec une _{pompe à} vide. En

manipulant

les

_robinets,

on

_règle

la tension de vapeur

_qui

est lue au manomètre

_H,

fonctionnant au besoin comme _soupape de sûreté.

Dans les

_expériences

au

_voisinage

du

_point

de solidification de

l’hydrogène,

on

_prend

soin

_{d’opérerà}

une

_pression

un _peu

_supérieure

à celle du

_{triple-point.}

Avant d’introduire

_{l’hydrogène liquide}

_par

_{B1 qui}

est _{fermé par}

un tube de caoutchouc et un bouchon de verre, on fait le vide

dans

_l’appareil

_par

_K,.

L’étanchéité

_parfaite

est de

_rigueur,

parce

que des traces d’air se solidifieraient dans

_{l’hydrogène liquide}

et

s’accumuleraient,

par suite de l’attraction

magnétique,

dans le

voi-sinage

de

_{l’ellipsoïde.}

Pour

_empêcher

_que

_{l’hydrogène}

en ébullition ne refl"oidisse à la

partie

supérieure

de

_l’appareil

là où se trouve le _ressort, le tube

_f

f

(~J. 3)

a été

_percé

d’un certain nombre de

_grands

trous n’affectant pas sa

rigidité

torsionnelle ;

en outre il

_glisse

à frottement doux

entre les écrans de cuivre

_qui

entourent

_f3

et sont soudés à B. Pour éviter l’ébullition

_{explosive (1),}

on met un _{peu d’ouate} au fond du tube Dewar et des mèches d’ouate autour du tube

_ajusteur.

Le re-nouvellement de

_{l’hydrogène}

_liquide

se fait de la même manière _que le

_remplissage.

Un seul

_remplissage

suftit

_{généralement}

_pour

plu-sieurs séries de mesures. La

_partie

inférieure du tube

_Dewar,

dont

l’extrémité n’avait pu être

argentée,

est

_protégée

_par un

_petit

vase L

(1) Lorsqu’elle se _produit, il faut s’assurer que des gouttelettes projetées n’ont pas refroidi l’huile de l’amortisseur.