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Foucault

Jean Bernard Léon' Foucault  est un physicien né à Paris le 18 septembre 1819, mort le 17 février 1868. A l'âge de 25 ans, il était entré dans la rédaction du Journal des Débats pour rendre compte des découvertes scientifiques; dans cet emploi délicat, il a su, par un style clair et simple, faire comprendre au public les travaux les plus élevés; et il parvint, par des réflexions piquantes, à fixer l'attention du lecteur. Dans sa jeunesse, il n'avait appris qu'imparfaitement les sciences; mais, plus tard, il arriva cependant à se faire apprécier des savants, car il étudiait les principes théoriques sur lesquels reposaient ses analyses. Il n'occupa jamais de position officielle; mais il accepta en 1854 le titre de physicien de l'Observatoire de Paris, et fut élu en 1865 membre de l'Académie des Sciences. Il rendit sensible par un pendule libre oscillant dans l'espace, le mouvement et la rotation de la Terre; fit plusieurs découvertes relatives au daguerréotype, à la photographie, à la lumière électrique, et mesura la vitesse de la lumière. En 1857, Foucault proposa de remplacer l'alliage des miroirs des télescopes par du verre argenté, et ainsi contribua à perfectionner la construction de ces instruments. Il obtint pour ces divers travaux la grande médaille décernée par la Société royale de Londres. Une partie de ses Mémoires ont été insérés dans les Comptes rendus de l'Académie des sciences.

Valeur de la vitesse de la lumière.

Les premiers travaux scientifiques de Foucault, faits en 1845, furent des expériences concluantes sur le phénomène des interférences; elles obtinrent l'approbation de l'Académie des Sciences. 
Wheatstone avait inventé en 1834 un miroir tournant qu'Arago avait modifié en 1838; avec ce miroir tournant, Foucault et Fizeau trouvèrent, séparément, que la vitesse de la lumière est plus petite dans l'eau que dans l'air. C'est le même jour, le 6 mai 1850, qu'ils communiquèrent leur découverte à l'Académie des Sciences. Dès lors, on préféra la théorie des ondes, posée par Descartes et expliquée par T. Young et Fresnel, à celle de l'émission, donnée par Newton, parce que la propriété précédente est conforme à la théorie des ondes.
Foucault a poursuivi ces recherches et les a appliquées à la détermination de la vitesse de la lumière. En 1849, il a ainsi trouvé que celle-ci est de 315 000 km par seconde, en opérant avec une roue dentée entre deux stations très voisines, Suresnes et Montmartre. Puis, après avoir imaginé en 1862 une disposition pour rendre le miroir tournant de Wheatstone-Arago applicable à l'évaluation de très petites fractions de seconde, il parvint à déterminer pour la vitesse de la lumière une valeur plus petite, admise par Le Verrier, de 298 000 km par seconde. 
D'autres physiciens ont abordé à sa suite ces questions. Perfectionnant la méthode de Fizeau et opérant sur une longue distance, Cornu, de 1872 à 1874, a ainsi obtenu 300 400 km par seconde pour cette vitesse. De 1880 à 1882, par la même méthode que Foucault et en opérant sur une plus grande distance, Newcomb a trouvé que la lumière parcourt 299 860 km en une seconde.

Preuves de la rotation diurne de la Terre.
L'expérience que Foucault fit en janvier 1851, pour démontrer le mouvement diurne de la Terre autour de son axe, a rendu son nom populaire. II établit sous la coupole du Panthéon un fil d'acier long de 67 m, suspendu par un bout à la voûte, terminé à l'autre par une boule pesant 28 kg. Le mode de suspension était tel que le plan d'oscillation ne pouvait pas ^tre modifié. La boule était terminée à sa partie inférieure par une pointe qui effleurait deux monticules de sable très fin, disposés perpendiculairement au plan d'oscillation aux deux positions extrêmes que le pendule pouvait atteindre. A mesure que le pendule se mouvait, la pointe détruisait les arêtes des deux monticules. Comme la position du plan d'oscillation du pendule est invariable, il résulte de cette expérience que la Terre tourne en sens inverse du mouvement apparent de ce plan. Si l'expérience était faite au pôle, ce plan paraîtrait effectuer un tour complet en un jour sidéral. Le résultat auquel Foucault parvint est contenu dans les équations du mouvement du pendule établies par Poisson; la force perpendiculaire au plan d'oscillation à laquelle ce résultat est dû avait été regardée par celui-ci comme étant trop petite pour exercer une influence sensible.

Un an après cette première preuve du mouvement diurne de la Terre, Foucault, à qui Poinsot en avait demandé une démonstration plus frappante encore pour les sens, présenta à l'Académie des Sciences l'appareil qu'il venait d'inventer et qu'il nommait gyroscope. En principe, le gyroscope est formé d'un tore soustrait à l'influence du mouvement diurne de la Terre par une suspension particulière et grâce à un mouvement très rapide de rotation, de sorte que l'axe autour duquel le tore tourne resterait fixe si la Terre ne tournait pas autour de son axe. Parmi les autres applications que Foucault a données du gyroscope, citons la détermination du plan méridien et de la latitude d'un lieu, sans le secours d'aucune observation astronomique.

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