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histoire des sciences - vitesse de la lumière

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Richard Taillet

on 17 February 2014

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Transcript of histoire des sciences - vitesse de la lumière

La vitesse de la lumière
Les lanternes de Galilée
Römer et les satellites de Jupiter
Bradley et l'aberration stellaire
Fizeau et la roue dentée
Foucault, Fizeau et le miroir tournant
Fizeau : vitesse dans l'eau
Foucault et le miroir tournant, II
Expérience de Michelson-Morley
Relativité restreinte
Expérience décrite dans un dialogue dans les « Discours sur les deux systèmes du monde »
Je prends deux aides, avec chacun une chandelle qu'ils placent dans une lanterne ou autre abri, de façon à pouvoir la masquer et la découvrir à la vue de l’autre par interposition de la main ; se tenant face à face, à quelques coudées de distance, chacun s’exerce à dévoiler et à dissimuler sa lumière à la vue de son compagnon, découvrant la sienne propre dès qu’il aperçoit celle de l’autre ; la quelle correspondance, après quelques réponses qui se sont faites mutuellement, en deviendra tellement automatique, que, insensiblement, au démasquage de l'un répondra immédiatement le démasquage de l'autre , que lorsque l'un découvre sa lumière, il verra en même temps paraître à sa vue la lumière de l'autre. L’habitude étant ainsi acquise sur une courte distance, nos deux compagnons s’éloigneront de deux ou trois milles avec deux lanternes semblables, et, accomplissant de nuit la même expérience, observeront attentivement si les ouvertures et les occultations ont lieu de la même manière que plus près ; auquel cas, on pourra conclure avec certitude que la propagation de la lumière est instantanée : car si elle exigeait un certain temps, à une distance de trois milles, qui en font en réalité six si l’on considère le trajet de la lumière, le délai devrait être tout à fait observable. Et lorsqu'on voudrait faire cette observation sur de plus grandes distances, c'est-à-dire de huit ou dix milles, nous pourrions utiliser le télescope, en installant un observatoire pour chacun, au lieu où la nuit on doit utiliser les lanternes; lesquelles, non seulement grandies, alors qu'elles seraient invisibles à l'oeil nu à une telle distance, mais plus faciles à cacher et à découvrir, à l'aide des telescopes déjà installés et apprétés, pourront commodément être vues.
Descartes et les éclipses de Lune
c = 299 792 458 m/s
repris par Alfred Cornu entre 1872 et 1874
C = 298 500 (+/- 3000) km/s
C = 300 400 (+/- 300) km/s
La lumière se propage moins vite dans l'eau que dans l'air
Interférence entre un faisceau se propageant dans l'air et un autre se propageant dans l'eau.

Confirme l'entraînement partiel de l'éther
Soufflerie réalisée par
Aristide Cavaillé-Coll (1811–1899), grand facteur d'orgue de l'époque
Turbine réalisée par
Gustave Froment (1815–1864), grand mécanicien de l'époque

(24 000 tours/minute)
1850
1849
1851
1862
1725
1637
1676
1638
15 cm de diamètre
720 dents
entre Montmartre et le Mont Valérien à Suresnes (8633 m)
la source : morceau de chaux incandescent enflammé par une lampe à éther
Mécanisme réalisé par Gustave Froment (1815–1865)
H. Fizeau, Sur une expérience relative à la vitesse de la lumière (Comptes rendus des séances de l’Académie des Sciences - 1849)
1983
nouvelle définition du mètre

la vitesse de la lumière a une valeur conventionnelle exacte
pli cacheté à l'Académie des Sciences en janvier 1849

publication en juillet 1849

c= 315 300 km/s
La connexion électromagnétique
1857
Weber et Kohlrausch (1857)
Maxwell (1873)
1834 : Wheatstone (1802–1875) présente en Angleterre une expérience à base de
miroirs tournants pour mesurer la « vitesse de l'électricité ».

1843 : François Arago commence à l'adapter pour comparer la vitesse de la lumière
dans l'air et dans l'eau
vers 1600, la lumière est considérée comme un phénomène instantané
Mesure de la vitesse de la lumière
encouragée par Le Verrier pour des raisons liées à l'astronomie
1880
Arago, « Astronomie populaire », 1854-1857, wikibook
La vitesse de la lumière ne semble pas affectée par le mouvement de la Terre
Les propriétés de l'aberration stellaire sont curieuses aussi de ce point de vue
1905
1652 : Cassini établit des tables donnant le mouvement des satellites de Jupiter
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