Armand Fizeau
Armand Fizeau
Portrait de Armand Fizeau, physicien
Biographie
Armand Fizeau est l'un des 72 savants dont le nom est inscrit sur le premier étage de la tour Eiffel. Il est le 3e, sur la face tournée vers l'Est.
M. Armand-Hippolyte-Louis Fizeau, physicien, est né à Paris, le 23 septembre 1819, Il est le seul vivant, en 1891, des soixante-douze savants dont les noms sont inscrits sur la grande frise de la Tour Eiffel. De bonne heure il put se consacrera l'étude des sciences physiques et mathématiques. Par ses travaux nombreux et d'ordre supérieur, tous marqués au coin d'une véritable originalité, il s'est placé au premier rang des physiciens du XIXe siècle. Il est, avant tout le monde, arrivé en 1849 à déterminer directement, par une méthode ingénieuse, la vitesse de la lumière dans l'atmosphère, et par une mémorable expérience instituée en 1856, il a démontré définitivement l'influence qu'exerce sur cette vitesse un mouvement de transport du milieu dans lequel elle se propage. Ces travaux lui valurent d'abord la croix de chevalier de la Légion d'honneur, et plus tard le Grand prix de dix mille francs de l'Institut. En 1860, il est entré à l'Académie des Sciences, dans la section de physique générale, en remplacement du baron Cagniard de Latour, et de 1864 à 1866, il a été examinateur de sortie, pour la physique, des élèves de l'Ecole polytechnique. Les Annales de Chimie et de Physique, les Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences contiennent la série de ses féconds mémoires et travaux.
C'est le 29 septembre 1851 qu'il a présenté l'ensemble de ses déterminations de la vitesse de la lumière dans l'atmosphère. Il a puissamment aidé aux moyens indiqués par Arago pour résoudre cette question dans le sens qui renverse le système de l'émission. Il a fait prévaloir le système des ondes. C est ainsi que M. Fizeau a conquis un de ses plus beaux titres à la gloire scientifique en communiquant à l'Académie des Sciences ses recherches sur les hypothèses relatives à l'éther lumineux et en exposant l'expérience qui paraît démontrer que le mouvement des corps change la vitesse, avec laquelle la lumière se propage dans leur intérieur. Ce travail a fait époque dans les progrès de la physique. Jusqu'alors plusieurs théories avaient été proposées pour rendre compte du phénomène de l'aberration dans le système des ondulations, sans pouvoir donner satisfaction à l'assentiment général. Ces hypothèses, se rapportant à l'état dans lequel on doit considérer l'éther existant dans l'intérieur d'un corps transparent, pouvaient se réduire à trois principales :
- 1. L'éther est adhérent et comme fixé aux molécules du corps et partage, en conséquence, les mouvements qui peuvent être imprimés à ce corps ;
- 2. L'éther est libre et indépendant et n'est pas entraîné par le corps dans ses mouvements ;
- 3. L'éther est libre seulement pour une portion ; l'autre portion est fixée aux molécules du corps et partage seul ses mouvements.
Cette dernière hypothèse qui est due à Fresnel, participe des deux autres. Elle a été conçue dans le but de satisfaire à la fois au phénomène de l'aberration et à une expérience célèbre d'Arago, par laquelle l'illustre astronome avait démontré que le mouvement de la terre est sans influence sur la réfraction que la lumière des étoiles subit dans un prisme. Pour chacune de ces hypothèses, il faut considérer la valeur à attribuer à la vitesse de la lumière dans les corps en mouvement, en n'oubliant pas que la valeur de cette vitesse peut être changée par le fait même du mouvement.
En effet, si l'on suppose que l'éther est entraîné en totalité avec le corps, la vitesse de la lumière devra être augmentée de toute la vitesse du corps. Si l'éther est supposé libre, la vitesse de la lumière ne sera pas altérée. Enfin si une partie seulement de l'éther est entraînée, il est probable que la vitesse de la lumière sera augmentée d'une fraction seulement de la vitesse et non point de la totalité, comme dans la première hypothèse.
C'est en adoptant la méthode d'Arago, fondée sur le phénomène des interférences elles principes de Fresnel sur la différence de réfraction qui existe entre l'air sec et l'air humide, que M. Fizeau a pu étudier directement dans les milieux, l'atmosphère et l'eau, les effets du mouvement d'un corps sur la lumière qui le traverse. A cette fin, dans son expérience, il a joint le double tube d'Arago à l'appareil des deux lunettes conjuguées employées pour une première détermination de la vitesse absolue.
Le succès de ces belles recherches a entraîné l'adoption de l'hypothèse de Fresnel, ou du moins de la loi qu'il a trouvée pour exprimer le changement de la vitesse de la lumière par l'effet du mouvement des corps. L'esprit aussi profond qu'inventif de M. Fizeau s'est étendu sur beaucoup d'autres sujets de physique. Par exemple, l'idée de transformer les plaques photographiques en planches à l'usage des graveurs, était si importante, que dès les premières applications du procédé de Daguerre, il s'en occupa pour résoudre le problème avec un grand bonheur. Voici un court aperçu du procédé curieux qu'il a imaginé :
On commence par soumettre la plaque à l'action d'une liqueur légèrement acide qui attaque l'argent, c'est-à-dire les parties noires de l'image, sans toucher au mercure qui forme les blancs. On obtient ainsi une planche gravée d'une rare perfection, mais d'un très faible creux. Or, la condition essentielle d'une bonne gravure, c'est la profondeur du trait, car si les creux sont trop légers, les particules d'encre au moment de l'impression surpassant en dimension la profondeur du trait, l'épreuve au tirage est nécessairement imparfaite. Pour pénétrer plus avant, on frotte la planche gravée et peu profonde d'une huile grasse qui s'incruste dans les cavités et ne s'attache pas aux saillies. On dore ensuite la plaque à l'aide de la pile voltaïque. L'or vient se déposer sur les parties saillantes et n'entre pas dans les creux abrités par le corps gras. En nettoyant ensuite la planche, on peut l'attaquer très profondément par l'eau forte, car les parties saillantes recouvertes d'or sont respectées par l'acide. On creuse ainsi le métal à volonté. Enfin, comme la mollesse de l'argent limiterait singulièrement le tirage, on recouvre la planche d'une couche de cuivre par les procédés galvanoplastiques. Le cuivre, métal très dur, supporte donc seul l'usure déterminée par le travail de l'impression.
En 1850, Arago se voyant menacé de cécité, désigna M. Fizeau, Léon Foucault, J.A. Barral et Henri Walferdin pour terminer un certain nombre d'expériences commencées. Cette glorieuse confiance ne pouvait être accordée à de plus nobles esprits, comme l'avenir l'a prouvé.
M. Fizeau n'a pas cessé de poursuivre ses études sur la nature et les propriétés de l'éther. Il a découvert, en 1880, l'existence d'une variation particulière dans la force magnétique des aimants, variation qui parait être en relation avec la direction du mouvement de la terre dans l'espace et propre à apporter des données nouvelles sur l'immobilité de l'éther lumineux et ses rapports avec la matière pondérable.
Le portrait de M. Fizeau a été fait d'après une photographie datant de mai 1889.
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