Bibliophilie et Sciences: Fresnel, théoricien et expérimentateur..

Amis Bibliophiles bonjour,

Augustin-Jean Fresnel (1788-1827), polytechnicien, ingénieur des Ponts et chaussées, est bien connu pour l’invention des lentilles à échelons qui équipent les phares. Il est très tôt convaincu de la nature ondulatoire de la lumière. Pour participer à un concours sur ce sujet ouvert en 1817 par l’Académie des Sciences, il rédige un mémoire  très critiqué par les mathématiciens de l’Académie, fidèles à la conception corpusculaire de Newton. Mais Fresnel répond aux critiques et son mémoire est couronné en 1819. A la suite de quoi il entreprend ses recherches sur la polarisation en collaboration avec Arago. Tous ses travaux sur la lumière sont exécutés en huit ans. Il est élu membre de l’Académie des Sciences en 1823.


MÉMOIRE SUR LA DIFFRACTION DE LA LUMIÈRE.[Paris, 1816.]1 volume in-8 ; 43 pp, 1 pl.
Fresnel décrit ici, pour la première fois, ses célèbres expériences de diffraction de la lumière par un trou ou un fil. Ce premier Mémoire, déposé à l’Institut le 23 octobre 1815, parait initialement en 1816, dans le troisième cahier du premier tome des  Annales de Chimie et de Physique (pages 239 à 281). Ce volume en est un tiré à part. On y trouve des  corrections autographes, pages 7 et 8.Le rapport de Poinsot et Arago, présenté le 27 mars 1816, conclut, de l’accord du calcul avec l’expérience, que l’hypothèse ondulatoire présentée par Fresnel « sans être complètement garantie, mérite d’être étudiée ». Dans une lettre écrite le 4 mars 1816 à son frère Léonor, Augustin Fresnel écrit, en parlant d’Arago : « il a dit à l’Institut que mon mémoire est de nature à faire une révolution dans la science ». Cette opinion est combattue par Biot et Laplace.



MÉMOIRE SUR LA DIFFRACTION DE LA LUMIÈRE.Paris. Juillet-août 1819.1 volume in-8 ; (3), pp 4 à 94, 1 pl.
Le Grand Prix de l’Académie des Sciences de 1819 portant sur la diffraction, Fresnel y voit une chance unique d’exposer ses idées et méthodes novatrices. En poussant les calculs de Fresnel, Poisson, qui est un des membres du jury, parvient à la conclusion suivante, en apparence contradictoire: si on émet de la lumière perpendiculairement à un disque sombre, alors le centre de la zone d’ombre produite par ce disque est un point lumineux. Arago, président du jury, ordonne la vérification expérimentale de cette prédiction, qui est avérée. Fresnel est le lauréat du Grand Prix.
Le mémoire parait dans les cahiers de juillet et août 1819 du tome XI des Annales de Chimie et de Physique (pages 246 à 295 et 337 à 378). Ce volume en est un tiré à part.
Cet exemplaire contient un envoi de l’auteur à Monsieur Louis Bruyère (1758-1831), et deux pages manuscrites, version abrégée de l’introduction de l’édition de 1826 qu’on trouve dans le tome V des Mémoires de l’Académie des Sciences.

MÉMOIRE SUR LA DIFFRACTION DE LA LUMIÈRE – MÉMOIRE SUR LA DOUBLE RÉFRACTION.Extraits des tomes V et VII des Mémoires de l’Académie des sciences.Paris, F. Didot – Imprimerie Royale. 1826 pour les  années 1821-1822 et  1827 pour l’année 1824.1 volume in-4 ; pp (339) à 475, 1 pl – pp (45) à 176, 1 pl.
Fresnel indique au sujet du premier mémoire: « En publiant ce mémoire qui a été couronné par l’Académie en 1819, on a fait quelques changements à la rédaction du manuscrit déposé à l’Institut le 29 juillet 1818, mais sans apporter aucune modification à la théorie et aux expériences qu’il contient. Désirant y ajouter quelques expériences nouvelles et quelques développements théoriques, on les a placés dans des notes à la suite du Mémoire. »
Au sujet du second mémoire, Fresnel indique: « Les trois mémoires dont celui-ci est la réunion ont été successivement présentés à l’Institut le 26 novembre 1821, le 22 janvier 1822 et le 22 avril de la même année. En les réunissant on a changé l’ordre des matières et fait des suppressions assez considérables; mais on n’a rien ajouté d’essentiel aux faits nouveaux et aux vues théoriques qu’ils contenaient: l’on a seulement donné à celles ci quelques développements nécessaires à leur intelligence, et l’on a cru utile d’insérer dans ce mémoire une démonstration complète de la direction transversale des vibrations lumineuses car c’est sur ce principe que repose la théorie de la polarisation et de la double réfraction: cette démonstration a déjà été publiée dans le Bulletin de la société philomathique, mois d’octobre 1824.»
Les travaux de Fresnel sont résumés en 1822 dans un supplément à la traduction française, par Riffault, de la cinquième édition du système de chimie de Th. Thomson.

 DE LA LUMIÈRE.Paris, Méquignon Marvis. 1822. 1ère édition.1 volume in-8 ; pages 1 à 137.
Dans une note page 41, il se montre précurseur : « Les corps absorbent une portion notable de la lumière incidente ; mais il n’en faut pas conclure que le principe de la conservation des forces vives n’est plus applicable à ces phénomènes ; il en résulte au contraire, de l’idée la plus probable qu’on puisse se faire sur la constitution mécanique des corps, que la somme des forces vives doit toujours restée la même et que la quantité de force vive qui disparaît comme lumière est reproduite en chaleur ».
Enfin, l’oeuvre complète de Fresnel est publiée de 1866 à 1870.

 ŒUVRES COMPLÈTES PUBLIÉES PAR MM. H. DE SENARMONT, E. VERDET, ET L. FRESNEL.Paris, Imprimerie Impériale. 1866-1868-1870.3 volumes in-4 ; portrait, (4), XCIX, 804, (2) pp, 1 tableau – (4), 864, (2) pp, 1 pl. – (4), LXXV, 751 pp, 19 pl.
La majeure partie des travaux de Fresnel n’était connue que par des extraits ou des résumés; ces œuvres ainsi réunies et publiées dans leur intégralité ont fait connaître le grand génie, qui en quelques années, a révolutionné la haute optique et assis sur des bases inébranlables la doctrine des ondulations.
Bernard

La lettre du bibliophile

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Bibliophilie et Sciences: une famille de physiciens, les Bécquerel

Bibliophilie et Sciences: une famille de physiciens, les Bécquerel

Amis Bibliophiles bonjour,
Lesquels parmi vous votent pour que Bernard se décide enfin à écrire un article pour la Nouvelle Revue des Livres Anciens?
Voici un nouvel article de sa plume, qui vient rejoindre la catégorie « Bibliophilie et Sciences ».
La famille Becquerel compte quatre générations de physiciens. On connaît surtout Henri Becquerel mais les quatre générations ont marqué la physique du XIXème.
– Antoine César Becquerel (1788-1878), professeur de physique au Muséum national d’histoire naturelle, découvre en 1819 l’effet piézoélectrique de certains cristaux. En 1839, avec son fils Edmond, il présente pour la première fois un effet photoélectrique à l’origine des piles photovoltaïques, effet qui n’a été compris qu’en 1887 par Hertz.
– Alexandre Edmond Becquerel (1820-1891), fils du précédent, occupe la chaire de physique au Conservatoire des arts et métiers à partir de 1852 et, à la suite de son père, devient professeur de physique au Muséum national d’histoire naturelle. Il s’intéresse tout d’abord à la phosphorescence et à l’étude de la spectroscopie, parvenant à obtenir grâce à la photographie une reproduction du spectre solaire. En 1866, il effectue les premières mesures de température à l’aide de la pile thermoélectrique.
– Henri Becquerel (1852-1908), fils du précédent, entre à l’École polytechnique en 1872, puis à l’école des Ponts et Chaussées. Après avoir été assistant au Muséum national d’histoire naturelle, il y devient professeur de physique en 1892, occupant la chaire que son père et son grand-père ont précédemment tenue. Egalement professeur de physique à l’École polytechnique, il découvre en 1896 le phénomène de la radioactivité au cours de ses recherches sur la fluorescence des cristaux. Ayant placé des sels d’uranium sur une plaque photographique dans un lieu sombre, il s’aperçoit que la plaque a noirci, faisant apparaître une silhouette des minéraux. Ce phénomène prouve que l’uranium émet un rayonnement, effet connu par la suite sous le nom de radioactivité. En 1903, il partage le prix Nobel de physique avec Pierre et Marie Curie pour leurs travaux sur la radioactivité. Son nom reste attaché à l’unité d’activité nucléaire, le Becquerel.
– Jean Becquerel (1878-1953) succède à son père Henri Becquerel à la chaire de physique appliquée du Muséum national d’histoire naturelle. Poursuivant les travaux de son père, il porte ses recherches sur l’étude des propriétés optiques et magnétiques des cristaux à très basse température.
La bibliothèque de la famille s’est enrichie au cours des générations. Elle a été dispersée dans les années 1980 par la librairie Brieux et j’ai eu l’opportunité d’acheter quelques ouvrages importants dont la collection des Annales de chimie et de physique en reliure quasi uniforme (le dernier volume date de 1908, année du décès d’Henri Becquerel). Je vous présente quelques ouvrages de ces illustres physiciens.
DIVERS MÉMOIRES LUS À L’ACADÉMIE DES SCIENCES.Paris, 1829 à 1860. 1 volume in-4 ; (2), 40 pp. – 22 pp. – pp (23) à 34 – pp (35) à 49 – pp (50) à 56 – 19 pp. – 44 pp. – pp 49 à 57, 1 pl. – 34 pp. – 12 pp. – 16 pp. – 18 pp. – 4 pp. – 5 pp. – 4 pp. – 24 pp. – 12 pp. – 21 pp. – 9 pp. – pp (835) à 850.
Réunion exceptionnelle de vingt tirés à part de textes d’Antoine César Becquerel portant sur l’électrochimie et publiés dans les Mémoires de l’Académie des Sciences ou dans les Comptes Rendus. Ce volume provient de sa bibliothèque.
TRAITÉ EXPÉRIMENTAL DE L’ÉLECTRICITÉ ET DU MAGNÉTISME ET DE LEURS RAPPORTS AVEC LES PHÉNOMÈNES NATURELS.Paris, F. Didot. 1834, 1835, 1836, 1837, 1840.7 tomes reliés en 4 volumes in-8 ; 1er volume : (4), 563, (1) pp. – (4), 517, (3) pp, 6 pl. – 2ème volume : (4), XVI, 450 pp, 6 pl. – (4), XXV, 333, (3) pp, 3 pl – . 3ème volume : (4), 316 pp, 2 pl. – (4), IV, 288 pp, 5 pl. – (4), 440 pp, 5 pl – . 4ème volume : (4), 547 pp, 18 pl.
Ce traité d’Antoine César Becquerel est le premier grand traité français sur l’électricité et le magnétisme.
TRAITÉ D’ÉLECTRICITÉ ET DE MAGNÉTISME ET DES APPLICATIONS DE CES SCIENCES À LA CHIMIE, À LA PHYSIOLOGIE ET AUX ARTS.Paris, F. Didot. 1855-1856.. 3 volumes in-8 ; XVI, 456 pp, 3 pl. – (4), 475, (1) pp. – (4), 412 pp, 14 pl.
Cet ouvrage résume les leçons qu’Antoine César Becquerel et son fils Edmond donnaient, l’un au Muséum d’Histoire Naturelle, l’autre au Conservatoire des Arts et Métiers.
SUR LES RADIATIONS ÉMISES PAR PHOSPHORESCENCE. Paris, Gauthier-Villars. 1896. 1 volume in-4 ; pp (417) à 496.
Ce volume contient le cahier des Comptes Rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des Sciences du 24 février 1896 (n° 8, tome 122). Dans ce cahier, dont la couverture rose imprimée a été conservée, Henri Becquerel annonce la découverte de la radioactivité naturelle. L’article occupe les pages 420 et 421. Becquerel pense alors que l’exposition préalable des sels d’uranium à la lumière est nécessaire à l’émission du rayonnement. Le 2 mars 1896 Becquerel annonce que l’excitation préalable à la lumière est inutile : les sels d’uranium émettent naturellement des radiations pénétrantes. Rapidement Becquerel montre que le phénomène est dû à l’uranium seul. Deux ans plus tard Pierre et Marie Curie annoncent la découverte de deux éléments radioactifs nouveaux, le radium et le polonium.
RECHERCHES SUR UNE PROPRIÉTÉ NOUVELLE DE LA MATIÈRE.Paris, F. Didot. 1903.1 volume in-4 ; (4), 360, (4) pp, 13 pl.
Ce volume constitue le tome 46 des Mémoires de l’Académie des Sciences. Dans l’avant-propos Henri Becquerel indique : « Le présent Mémoire est divisé en deux parties. La première comprend les recherches faites en 1896 et 1897 dans lesquelles, après avoir découvert les propriétés radiantes de l’uranium, j’ai étudié les caractères physiques du rayonnement nouveau. La seconde renferme mes travaux depuis 1898, époque à laquelle les nouveaux produits découverts par Mr. et Mme Curie donnèrent à la question une extension considérable en révélant des phénomènes que le faible rayonnement de l’uranium eût été, sinon impuissant, du moins beaucoup plus long à manifester ».
LE PRINCIPE DE RELATIVITÉ ET LA THÉORIE DE LA GRAVITATION.Paris, Gauthier-Villars. 1922. 1 volume in-8 ; X, 342 pp.Publication des leçons donnée par Jean Becquerel à l’Ecole Polytechnique en 1921 et 1922. L’ouvrage est divisé en deux parties : 1ère : La relativité restreinte. 2ème : La relativité généralisée – Gravitation et électricité.
Vous trouverez l’histoire de cette lignée exceptionnelle sur le net. On en rencontre quelquefois en sciences : les Cassini, les Curie, les Friedel … Leur bibliothèque était une bibliothèque de travail. Les livres étaient bien et solidement reliés, sans ostentation, comme je les aime.
Une indication pour les cristallographes : la librairie Brieux disperse actuellement la bibliothèque de la famille Friedel.
Merci Bernard,

H

7 Commentaires

  1. Hey there! I know this is kinda off topic nevertheless I’d figured I’d ask. Would you be interested in exchanging links or maybe guest authoring a blog article or vice-versa? My site addresses a lot of the same topics as yours and I feel we could greatly benefit from each other. If you happen to be interested feel free to shoot me an e-mail. I look forward to hearing from you! Awesome blog by the way!|

  2. Fresnel a eu la chance d'avoir des contradicteurs aussi visionnaires que lui ce qui semble avoir facilité sa reconnaissance. cela n'a pas toujours été le cas à l'Académie des sciences…

    Merci pour cet article lumineux. Pierre

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