Magazine Observatoire de Paris n°2 jun/jui/aoû 2005
Magazine Observatoire de Paris n°2 jun/jui/aoû 2005
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°2 de jun/jui/aoû 2005

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Observatoire de Paris

  • Format : (210 x 297) mm

  • Nombre de pages : 24

  • Taille du fichier PDF : 2,7 Mo

  • Dans ce numéro : l'optique adaptative avec Falcon et Sésame.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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Fig.1. LE MOTEUR D'ENTRAÎNEMENT DE LA ROUE DENTÉE de Cornu. La roue elle-même est visible dans le trou. Observatoire de Paris/Bibliothèque THE MOTOR DRIVING CORNU'S COGWHEEL. The cogwheel itself may be seen inside the hole. Contacts : Laurence BOBIS Observatoire de Paris Directrice de la Bibliothèque laurence.bobis@obspm.fr James LEQUEUX LERMA james.lequeux@obspm.fr Fig.2. LE MOTEUR D'ENTRAÎNEMENT DU CYLINDRE ENREGISTREUR de Cornu, avec son régulateur à palettes. Observatoire de Paris/Bibliothèque THE MOTOR DRIVING CORNU'S RECORDING CYLINDER, with its pallet-type regulator. LES COLLECTIONS DE L'OBSERVATOIRE & LA VITESSE DE LA LUMIÈRE THE COLLECTIONS OF THE OBSERVATOIRE AND THE SPEED OF LIGHT La vitesse de la lumière est depuis plus de trois siècles au centre des activités de l'Observatoire de Paris. Il y subsiste de nombreux témoins de cette histoire - manuscrits, imprimés et instruments -, qui seront présentés du 1er octobre au 4 décembre prochains dans le cadre de la manifestation « c « à Paris : Vitesse de la lumière, histoires et expériences. The speed of light has been at the center of the Observatoire de Paris'activities for three centuries. A number of objects bearing witness to this history have been preservedmanuscripts, documents and instrumentsand will be displayed from 1st October to 4 December, 2005 on the occasion of the event « c » in Paris : Speed of light, history and experiments. En 1676, Jean-Dominique Cassini (1625-1712) et Ole Rømer (1644-1710) constatèrent que suivant la distance de Jupiter à la Terre, les émersions ou les immersions que l'on observait pour le premier satellite, Io, retardaient ou avançaient régulièrement d'une dizaine de minutes par rapport au calcul. Le 22 août 1676 Cassini fut le premier à émettre l'idée que ces écarts venaient du temps mis par la lumière à parcourir un espace égal au demi-diamètre de l'orbite terrestre, temps qu'il estimait à 10 ou 11 minutes. La copie ancienne, conservée à l'Observatoire, d'un texte disparu des registres de l'Académie des sciences est le seul témoin de la communication qu'il fit à l'Académie avant de rejeter l'hypothèse. C'est en tout cas Rømer, qui en était peut-être du reste l'auteur, qui en perçut toute la portée et lui donna corps. Cette découverte majeure était le résultat d'une politique d'observations systématiques des satellites de Jupiter.Vingt neuf lentilles utilisées par Jean-Dominique Cassini pour de telles observations figurent encore dans les collections : certaines, d'excellente qualité et de grande distance focale, sont probablement celles que Campani avait offertes à Cassini avant son arrivée à l'Observatoire de Paris, même si deux seulement sont signées du nom de ce célèbre opticien. Au XIXe siècle, François Arago (1786-1853) a tenté en vain de voir si la vitesse de la lumière dépendait de l'astre qui l'émet ou de la vitesse de l'observateur (1806-1810). C'est du reste à son instigation qu'Hippolyte Fizeau (1819-1896) a réalisé en 1849 la première mesure sur Terre de la vitesse de la lumière en inventant la méthode de la roue dentée. Il obtint 315 300 km/s. Arago quant à lui avait fait construire par Bréguet un miroir tournant, que Fizeau utilisa pour montrer en 1850 que la lumière allait moins vite dans l'air que dans l'eau. C'était à l'Observatoire, et la lumière était celle du Soleil renvoyée par un héliostat de Gambey. Léon Foucault (1819-1868) avait fait peu avant la même mesure comparée à son domicile. Une fois devenu physicien à l'Observatoire, il fit en 1862, à la demande de Le Verrier, la première mesure précise de la vitesse de la lumière avec un miroir tournant de sa conception. Elle donna 298 000 km/s. L'essentiel de ses appareils originaux, - miroirs de renvoi, miroir tournant et mécanisme pour stroboscopie construits par Froment - s'y trouvent encore. Enfin Alfred Cornu (1841-1902), reprenant la méthode de la roue dentée de Fizeau, fit en 1874 une nouvelle mesure de la vitesse de la lumière entre l'Observatoire et Montlhéry, dont le résultat fut 300 400 km/s. Il utilisa le premier objectif, construit par Lerebours, de la lunette de Brunner placée dans la coupole Arago. Plusieurs éléments de son dispositif expérimental, dont Bréguet était le constructeur, subsistent dans les collections : le moteur de la roue dentée, plusieurs roues dentées de rechange ainsi que le moteur d'entraînement du cylindre enregistreur. Dans les années 1980, le Laboratoire Primaire du Temps et des Fréquences de l'Observatoire de Paris a repris le flambeau en mesurant de nombreuses fréquences laser, dont celle d'un laser He-Ne stabilisé sur une transition de CH4 à 3.39 ºm. Celle-ci fut prise en compte en 1983 par la 17e Conférence générale des poids et mesures (Sèvres, Paris 17-21 octobre 1983) pour fixer la vitesse de la lumière comme étant constante et précisément égale à 299 792 458 m/s. C'est une des mesures fondamentales qui ont conduit la même année à la nouvelle définition du mètre. In 1676, Jean-Dominique Cassini (1625-1712) and Ole Rømer (1644-1710) discovered that depending on the distance between Jupiter and the Earth, the emersions and immersions of one of Jupiter's moonsIowere consistently off by some ten minutes (too early or too late) with respect to the calculations. On 22 August 1676, Cassini was the first to suggest that the reason for those differences was the time that light needed to travel a distance equivalent to one-half the diameter of the Earth's orbit, time that he estimated as 10 or 11 minutes. An old copy, kept at the Observatoire, of a text from the registers of the Academy of Sciences that no longer exists is the only record of Cassini's presentation to the Academy before he rejected this conjecture. It was Rømer, who was perhaps the author, who realized all the implications of the hypothesis and proceeded to develop it further.This major discovery was the result of a program of systematic observations of Jupiter's moons. Twenty-nine lenses used by Jean-Dominique Cassini for his observations are still in the collections. Some of these, of excellent quality and large focal distance, are probably those offered to Cassini by Campani before the former came to the Observatoire, even if only two bear the signature of the famous optician. In the nineteenth century, François Arago (1786-1853) tried unsuccessfully to determine whether the speed of light depended on the celestial body emitting it or the speed of the observer (1806-1810). It was he who prompted Hippolyte Fizeau (1819-1896) to be the first to measure the speed of light on Earth. Using the cogwheel method he had invented, he obtained a speed of 315,300 km/s. For his part, Arago had commissioned Bréguet to build a rotating mirror that Fizeau used in 1850 to show that light traveled more slowly in air than in water. This took place at the Observatoire, and the light was that of the Sun reflected by a Gambey heliostat. Léon Foucault (1819-1868) had shortly before compared the two speeds at his home. After becoming a physicist at the Observatoire, he determined, at Le Verrier's request, the first precise measure of the speed of light298,000 km/s in 1862, with a rotating mirror he had himself designed. Most components of his original instrumentsreflecting mirrors, rotating mirror and stroboscopic mechanism, all built by Fromentare stillat the Observatoire. Finally, in 1874,Alfred Cornu (1841-1902) used Fizeau's cogwheel method to measure again the speed of light between the Observatoire and Montlhéry and obtained 300,400 km/s. He used the front objective, built by Lerebours, of the Brunner telescope situated in Arago's dome. Several components of his experimental device, built by Bréguet, remain in the collections : the cogwheel motor, several spare cogwheels, and the motor driving the recording cylinder. In the 1980s, the Observatoire de Paris Time and Frequencies Primary Laboratory tookup the torch and continued the tradition by measuring many laser frequencies, notably one of a He-Ne laser stabilized on a transition of CH4 at 3.39 ºm. It was used in 1983 by the 17th General Conference on Weights and Measures (Sèvres, Paris 17- 21 October 1983) to set the speed of light as a constant equal to 299, 792, 458 m/s, a fundamental measure that led in the same year to the new definition of the meter. INTÉRIEUR DE LA CABANE construite sur la terrasse de l'Observatoire pour la mesure de Cornu en 1874. On y reconnaît les appareils des Fig.1 et 2. Observatoire de Paris/Bibliothèque INTERIOR OF THE SHED BUILT on the roof of the Observatoire for Cornu's measurements in 1874, where some of the instruments from figures 1 and 2 can be seen.
MAGAZINE DE L’OBSERVATOIRE DE PARIS N°2/AGENDA - 23 AGENDA DES MANIFESTATIONS OUVERTES AU PUBLIC CALENDAR OF EVENTS OPEN TO THE PUBLIC L'Observatoire de Paris propose des rencontres en tout genre, favorisant les échanges entre son public et la communauté scientifique. Sa programmation culturelle riche d'au moins une manifestation par mois jusqu'à la fin de l'année, témoigne d'un dynamisme et d'une volonté réelle de promouvoir la culture scientifique et technique. The Observatoire de Paris offers all kinds of meetings, favoring exchanges between its public and the scientific community. Its cultural programming, featuring at least one event each month until the end of the year, is proof of its dynamism and real desire to promote scientific and technical knowledge. ! DU 29 JUIN À FIN MAI 2006 Reprise de l'exposition Au delà de la Terre - l'Europe explore le système solaire à l'Euro Space Center, en Belgique. Opening of the exhibition Beyond the Earth - Europe Explores the Solar System takenup by the Euro Space Center in Belgium. Renseignements : www.eurospacecenter.be ! DU 11 AU 18 JUILLET : LE SIÈCLE D'ALBERT EINSTEIN - COLLOQUE & EXPOSITION Autour d'Albert Einstein, colloque grand public à l'UNESCO à Paris (voir p.5). The national and international scientific communities get together next July at UNESCO, in Paris (see p.5). Information et inscriptions sur http://einstein2005.obspm.fr ! DU 6 AU 12 AOÛT : 21 E FESTIVAL DE L'ASTRONOMIE DE HAUTE MAURIENNE VANOISE L'Observatoire de Paris compte cette année parmi les partenaires officiels du Festival. Durant toute la semaine,sont proposés des ateliers et des conférences, tous publics et tous niveaux, animés pour certains par des scientifiques, ingénieurs et techniciens de l'établissement. This year, the Observatoire de Paris is one of the festival's official partners. All week long workshops and lectures for every audience and at every level will be offered, some of which will be led by scientists, engineers, and technicians from our institution. Information et conditions d'inscription sur www.hautemaurienne.com ! SAMEDI 17 & DIMANCHE18 SEPTEMBRE : JOURNÉES EUROPÉENNES DU PATRIMOINE A Paris, visite libre du bâtiment Perrault, cycle de conférences pour les adultes et ateliers pour les enfants dans les jardins. Accueil réservé aux scolaires, sur le site de Meudon dans le cadre de l'opération « Les enfants du patrimoine ». Attention, le site de Meudon sera fermé samedi 17 et dimanche 18 septembre. Des conférences sur les travaux de la Grande Coupole (voir p.18) auront lieu dans la ville de Meudon. At the Paris site, free tours of the Perrault building, a series of lectures for adults and educational workshops for children in the gardens. At the Meudon site, on Friday an activity for schoolchildren as part of the operation Heritage Children. Please note that the Meudon site will be closed on Saturday 17 and Sunday 18 September. A series of talks on the ongoing restoration work on the Grand Dome (see p.18) will take place in the City of Meudon. Inscriptions pour les scolaires à Meudon (Enfants du patrimoine) : 01 45 07 74 78 ! DU 1 ER OCTOBRE AU 4 DÉCEMBRE : « C » À PARIS : VITESSE DE LA LUMIÈRE, HISTOIRES ET EXPÉRIENCES Manifestation à deux volets comprenant un tir laser entre l'Observatoire de Paris et Montmartre pour mesurer la vitesse de la lumière et une exposition scientifique présentée à l'Observatoire de Paris (voir p.5). Le tout premier tir laser aura lieu le soir de la Nuit Blanche. L'exposition ouvrira ses portes, le lendemain, dimanche 2 octobre. A two-activity event : a laser shot, three evenings a week, between the Observatoire de Paris and Montmartre to measure the speed of light, and a scientific exhibition at the Observatoire de Paris (see p.5). The first laser shot will take place the evening of the Nuit Blanche. The exhibition will open the next day, Sunday 2 October. Dates et jours d'ouverture sur www.obspm.fr/expositions/lumiere2005 ! LUNDI 3 OCTOBRE : ÉCLIPSE ANNULAIRE DE SOLEIL (70,1% À PARIS) DE 9H À 13H - Ouverture du site de Paris, entrée par le 77 avenue Denfert-Rochereau - Ouverture du site de Meudon, 5 place Jules Janssen Accueil grand public sans réservation. Accueil scolaires sur réservation au 01 40 51 22 94 ! DU 13 AU 16 OCTOBRE : FÊTE DE LA SCIENCE À L’OBSERVATOIRE - Village des Sciences au Jardin du Luxembourg, du vendredi 14 au dimanche 16 octobre avec ateliers pour les enfants et des conférences pour les adultes. - A l'Observatoire, 61 avenue de l'Observatoire à Paris, ouverture exceptionnelle de l'exposition « c » à Paris les mercredi 12, vendredi 14, samedi 15 et dimanche 16 octobre de 14 à 18 heures, avec un tir laser supplémentaire le dimanche 16 octobre. - A Meudon, 5 place Jules Janssen, présentation des recherches actuelles menées par laboratoires à l'Observatoire : de l'instrumentation spatiale à la modélisation théorique des objets célestes, en passant par les différentes techniques d'observation… Accueil des scolaires : jeudi 13 et vendredi 14 octobre. Accueil tout public : dimanche 16 octobre de 14 à 18h. A number of activities offered by the Observatoire de Paris at various venues : at the Science Village in the Luxemburg Gardens, from Friday 14 to Sunday 16 Octobe ; at the Observatoire, 61 avenue de l'Observatoire in Paris, special opening hours of the exhibition « c » in Paris ; at the Meudon site, 5 place Jules Janssen : Presentation of current research at the Observatoire's laboratories. Schoolchildren only : Thursday 13 and Friday 14 October. General public : Sunday 16 October from 2:00 to 6:00 pm. Renseignements : www.obspm.fr Contact : Observatoire de Paris Service de la communication + 33 (0)1 40 51 23 01 service.communication@obspm.fr http://www.obspm.fr



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