MAGNÉTISME
Le magnétisme est l'un des phénomènes qui a le plus frappé l'imagination de l'homme, au point que ce mot désigne aujourd'hui des réalités très diverses : il s'agit d'abord d'une science fort ancienne et néanmoins toujours d'actualité dont le champ d'application ne cesse de s'étendre ; ensuite, par extension, on parlera du magnétisme d'une personne attrayante et capable de dynamiser son entourage ; enfin, ce mot recouvre diverses pratiques parapsychologiques qui ne sont pas soumises à l'expérimentation scientifique et dont les acteurs sont appelés magnétiseurs, tandis que le terme de magnéticien est réservé aux scientifiques.
Seuls les aspects scientifiques et techniques du magnétisme de la matière condensée seront abordés dans cet article. En ce qui concerne le magnétisme terrestre et planétaire, on se reportera aux articles géomagnétisme et magnétosphères.
Thalès de Milet savait déjà, il y a plus de 2 500 ans, que la magnétite, ou pierre d'aimant, attire le fer et Pline l'Ancien savait aussi qu'elle peut, par influence, communiquer cette propriété attractive à un morceau de fer. On dit alors que celui-ci est aimanté.
L'application des aimants à la navigation, sous la forme de boussoles ou de compas, est sensiblement plus tardive : elle date des xie et xiie siècles de notre ère. Peter Peregrinus (Pierre Le Pèlerin de Maricourt), dans son Epistola... de Magnete – achevé probablement en 1269 – et, surtout, William Gilbert (1544-1603), dans son De Magnete... – publié en 1600 –, traitent de ces applications et développent ainsi les premières théories du magnétisme. Il faut cependant attendre Charles Augustin Coulomb (1736-1806) et sa célèbre série de sept mémoires (1785-1791) pour connaître les lois d'action des charges magnétiques en fonction de la distance, et Denis Poisson (1781-1840) pour amorcer la théorie des champs magnétiques.
Au cours du xixe
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Écrit par :
- Damien GIGNOUX : docteur ès-sciences physiques, directeur de recherche au C.N.R.S.
- Étienne de LACHEISSERIE : ingénieur I.S.E.P., docteur ès sciences, directeur de recherche au C.N.R.S.
- Louis NÉEL : Prix Nobel de physique, professeur à l'Institut national polytechnique de Nancy et à l'université de Nancy
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Autres références
« MAGNÉTISME » est également traité dans :
MAGNÉTISME (notions de base)
Le magnétisme est une importante propriété de nombreux systèmes physiques ; ses caractéristiques sont maintenant globalement comprises dans le cadre de la théorie des champs électromagnétiques. Comme c’est souvent le cas, on a su utiliser ce phénomène bien avant d’en élucider le mécanisme ; le développement historique de la boussole a précédé de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetisme-notions-de-base/#i_10413
PREMIÈRES ÉTUDES DU MAGNÉTISME
En 1600, l'Anglais William Gilbert (1544-1603), que ses contemporains appellent le « père de la philosophie magnétique », publie à Londres son De Magnete magnetecisque corporibus et magno magnete tellure. Quelque quatre cents ans après la propagation en Occident de la boussole inventée en Chine et trois […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/premieres-etudes-du-magnetisme/#i_10413
AIMANTS
Les aimants permanents sont des corps ferromagnétiques qui, une fois aimantés, conservent un certain état magnétique dont l'effet le plus sensible est d'attirer un morceau de fer […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/aimants/#i_10413
BOUSSOLE
L'utilisation du
COULOMB CHARLES AUGUSTIN (1736-1806)
Dans le chapitre « Le physicien » : […] Coulomb est surtout connu aujourd'hui pour ses travaux sur l'électricité et le magnétisme, qui marquèrent une étape majeure de l'histoire de ces deux sciences. Il s'efforça d'étendre la conception newtonienne des forces centrales attractives et répulsives aux domaines de l'électricité et du magnétisme. Il devenait alors nécessaire de remplacer les […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/charles-augustin-coulomb/#i_10413
COULOMB LOI DE
Après avoir effectué des recherches sur les meilleures façons de fabriquer les aiguilles aimantées en 1777, le physicien français Charles Augustin de Coulomb développe la première théorie structurée du
DIAMAGNÉTISME
Les corps qui, contrairement aux substances dites magnétiques, possèdent une perméabilité magnétique μ (rapport entre le vecteur induction B et le vecteur champ H) inférieure à celle du vide sont dits diamagnétiques. Les lignes de force d'un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/diamagnetisme/#i_10413
DUPOUY GASTON (1900-1985)
Agrégé en 1922, il travaille dans le domaine du
ÉLECTRICITÉ - Histoire
Dans le chapitre « Les travaux de Pierre Curie » : […] des icebergs, des sous-marins, etc. Langevin fit progresser les travaux de Curie sur le magnétisme. On sait que certains corps, dits ferromagnétiques, peuvent être aimantés d'une manière intense quand ils se trouvent au voisinage d'un aimant. Les autres corps peuvent aussi subir une aimantation, mais plus faible ; on en distingue deux catégories […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/electricite-histoire/#i_10413
ÉLECTRICITÉ - Lois et applications
Dans le chapitre « Les lois fondamentales » : […] La loi de Biot et Savart montre qu'un courant est une source de champ magnétique. La connaissance de la structure de la matière permet d'expliquer le magnétisme. En effet, la description atomique indique que les électrons gravitent autour des noyaux. Ce déplacement de charges étant équivalent à un « courant », il crée un champ magnétique (fig. 3) […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/electricite-lois-et-applications/#i_10413
ÉLECTRO-AIMANTS
Les électro-aimants sont des appareils destinés à produire un champ magnétique à partir d'une source d'énergie électrique. Ils comprennent des bobinages d'excitation parcourus par un courant électrique et peuvent comporter un circuit magnétique destiné à renforcer la valeur de l'induction ou à imposer une carte de champ particulière. Leur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/electro-aimants/#i_10413
FARADAY MICHAEL (1791-1867)
Dans le chapitre « Théorie unitaire de l'électricité et notion de champ » : […] un problème : la tension n'était pas polaire, comme il l'avait admis en électrostatique. La ligne de force magnétique était une courbe fermée qui s'écartait de l'aimant pour y retourner. Faraday montra que toute matière était susceptible de conduire cette ligne de force ; il baptisa paramagnétiques les substances qui la conduisent bien, et […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/michael-faraday/#i_10413
GAUSS CARL FRIEDRICH (1777-1855)
Dans le chapitre « Électricité et magnétisme » : […] L'intérêt porté par Gauss au magnétisme, qui se manifeste en 1833 par un mémoire intitulé Intensitas vis magneticae terrestris, s'inscrit dans le souci de donner une définition rationnelle de la masse et de savoir s'il y a lieu de distinguer plusieurs types de masses. À partir de 1834, les recherches de Gauss dans ce genre de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/carl-friedrich-gauss/#i_10413
GAY-LUSSAC LOUIS JOSEPH (1778-1850)
Physicien et chimiste français, né à Saint-Léonard-de-Noblat (Haute-Vienne) et mort à Paris. Entré à l'École polytechnique en 1797, Gay-Lussac est transféré deux ans plus tard à l'École des ponts et chaussées. Il devient assistant de Berthollet, puis démonstrateur d'Antoine François de Fourcroy à l'École polytechnique ; en 1810, il succède à ce […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/louis-joseph-gay-lussac/#i_10413
GRENATS
Dans le chapitre « Historique »
: […]
3Al
INTERACTIONS (physique) - Électromagnétisme
Dans le chapitre « Magnétisme »
: […]
Le magnétisme est connu depuis la haute Antiquité, à travers des
INTERACTIONS (physique) - Unification des forces
Dans le chapitre « L'unification électromagnétique »
: […]
JOSEPHSON MAGNÉTIQUE EFFET
passage d'un électron à travers une couche mince isolante séparant deux supraconducteurs. Une version magnétique de ce phénomène a été démontrée théoriquement en 2006 par les physiciens Hans Mooji et Yuli V. Nazarov de l'université de Delft aux Pays-Bas. Connue sous le nom de « glissement de phase cohérent », elle vient d'être observée par l'équipe […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-josephson-magnetique/#i_10413
KAPITSA PIOTR LEONIDOVITCH
KAPITSA PIOTR LEONIDOVITCH - (repères chronologiques)
En 1921, Kapitza est envoyé en mission scientifique auprès de
KIRCHER ATHANASIUS (1602-1680)
Dans le chapitre « Une œuvre monumentale » : […] Bien que le magnétisme ait constitué un de ses plus anciens centres d'intérêt, ses publications sur cette question n'apportent guère d'éléments théoriques nouveaux par rapport à celles de W. Gilbert ou du jésuite N. Cabeo. Dans son principal ouvrage sur ce sujet, le Magnes sive de arte magnetica (1641, 2e […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/athanasius-kircher/#i_10413
LANDAU LEV DAVIDOVITCH (1908-1968)
Dans le chapitre « L'œuvre scientifique et les publications » : […] Cet homme éminent est parvenu à des résultats appréciables dans presque tous les domaines de la physique. Certains portent son nom, comme c'est le cas pour le diamagnétisme (op. cit. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lev-davidovitch-landau/#i_10413
LANGEVIN PAUL (1872-1946)
théorie quantique. Ses premiers travaux (sur l'ionisation des gaz) l'amènent à s'intéresser au problème de la nature microscopique du
LANTHANE ET LANTHANIDES
Dans le chapitre « Applications liées aux propriétés magnétiques » : […] Si les matériaux à base de ferrite ou d'alliages Al-Ni-Co sont les plus connus, on a produit depuis les années 1960 des aimants permanents à base de terres rares, dont les propriétés magnétiques sont exceptionnelles, avec une température de Curie pouvant atteindre 700 0C. L'optimisation des formulations chimiques, résultat […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lanthane-et-lanthanides/#i_10413
MAGNÉTITE
la même manière, quelle que soit la direction d'incidence –, l'absence de clivage et le ferromagnétisme. Le ferromagnétisme de la magnétite est dû aux atomes de fer qu'elle contient. Ces derniers possédant chacun un moment magnétique électronique (appelé spin), ces moments magnétiques interagissent et tendent à s'aligner dans la même direction et […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetite/#i_10413
MAGNÉTOCHIMIE
L'ensemble de tels travaux, qui consistent dans un premier temps à rechercher les relations existant entre le
MAGNÉTOSTRICTION
Les effets de la magnétostriction, légère déformation qui, dans un cristal ferromagnétique, accompagne une variation de l'aimantation, présentent une forte analogie avec ceux de l'électrostriction ou de la
MÉTALLOGRAPHIE - Essais physiques
Dans le chapitre « Résistivité » : […] au cours desquels se développe la précipitation de composés définis intermétalliques, donnent lieu à des variations aisément mesurables de la résistivité (en particulier, en condition isotherme, les cinétiques de précipitation peuvent être déterminées). La figure c en donne un exemple dans le cas des alliages cuivre-béryllium à 2 p. 100 Be […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metallographie-essais-physiques/#i_10413
MONOPÔLE MAGNÉTIQUE
Depuis la découverte du
NANOPARTICULES
Dans le chapitre « Quelques effets de taille... »
: […]
Autre domaine de la physique, le
NÉEL LOUIS (1904-2000)
Né le 22 novembre 1904 à Lyon, Louis Néel fut élève de l'École normale supérieure. Professeur à l'université de Strasbourg (1937), puis à l'université de Grenoble (1946), il devient directeur de l'Institut polytechnique de Grenoble en 1954 et du Centre d'études nucléaires de Grenoble en 1956. Il reçoit en 1970 le prix Nobel de physique pour ses […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/louis-neel/#i_10413
PALÉOMAGNÉTISME
Le paléomagnétisme repose sur les concepts et théories du
PÈLERIN DE MARICOURT PIERRE (XIIIe s.)
est un savant connu pour avoir rédigé une lettre dans laquelle il décrit les principales propriétés de l'aimant. Il y donne, à partir du peu de connaissance de son époque et de ses propres expériences et observations, les premières explications scientifiques de l’attraction et de la répulsion qu’exercent les
PRESSIONS PHYSIQUE & CHIMIE DES HAUTES
Dans le chapitre « Magnétisme »
: […]
On étudie les interactions dans les systèmes magnétiques sous pression par des techniques de diffusion des neutrons, de
PROSPECTION MAGNÉTIQUE
Les possibilités de prospection magnétique des sites archéologiques reposent sur le fait qu'à différents types de vestiges enfouis correspondent des anomalies facilement repérables dans le champ magnétique. L'utilisation de certains instruments de mesure du
RÉMANENCE, physique
Phénomène lié à l'hystérésis de la réponse A d'un système par rapport au champ appliqué extérieur B. Si A dépend non seulement de la valeur actuelle de B, mais aussi de son « histoire » (systèmes à mémoire, phénomènes héréditaires), il y a hystérésis au sens suivant : en augmentant lentement B de zéro à B
RÉSONANCE MAGNÉTIQUE
La résonance magnétique est une technique de spectroscopie appliquée aux particules ou ensembles de particules atomiques ayant la propriété d'être de petits
UNIFICATION DE L'ÉLECTRICITÉ ET DU MAGNÉTISME
Dans une expérience devenue historique, le Danois Hans Christian Œrsted (1777-1851) démontre en 1820 les rapports entre l'électricité et le
VAN VLECK JOHN HASBROUCK (1899-1980)
Né le 13 mars 1899 à Middletown dans le Connecticut et mort le 27 octobre 1980 à Cambridge (Massachusetts), John Hasbrouck Van Vleck est fils et petit-fils de professeurs d'université. En 1922, après des études à l'université du Wisconsin, à Madison, il passe sa thèse à Harvard sur l'énergie de liaison de l'
WEISS PIERRE (1865-1940)
pendant la Première Guerre mondiale, il aide à mettre au point l'analyse acoustique Cotton-Weiss qui permet de déterminer les positions de l'artillerie ennemie. En 1919, il fonde un institut de physique à l'université de Strasbourg, qui devient un grand centre de recherche magnétique. Il est élu membre de l'Académie des sciences, à Paris, en 1926 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pierre-weiss/#i_10413
ZEEMAN PIETER (1865-1943)
L’étude de l’influence du
Voir aussi
Pour citer l’article
Damien GIGNOUX, Étienne de LACHEISSERIE, Louis NÉEL, « MAGNÉTISME », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 20 août 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetisme/
