EXPÉRIENCE MARQUANTE
LA LUMIÈRE INVISIBLE: HERSCHEL DÉCOUVRE L’ INFRAROUGE
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Vincent BOUDON *, Cyril RICHARD, Cloë VAUTRIN
Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne, UMR 6360 CNRS / UBE, Dijon, France * Vincent. Boudon @ ube. fr
https:// doi. org / 10.1051 / photon / 202613819
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En 1800, l’ astronome anglais William Herschel, en réalisant une expérience simple sur le lien entre lumière et chaleur, fait une découverte inattendue: la lumière ne se limite pas à ce que voient nos yeux. Il existe des lumières invisibles. Herschel vient de découvrir ce que nous appelons les infrarouges. C’ est alors le début d’ une véritable révolution. L’ année suivante, son collègue Johann Ritter découvre les ultraviolets. D’ autres rayonnements suivront et ceci va totalement changer notre perception de l’ Univers et permettre d’ incroyables développements technologiques.
Depuis l’ Antiquité, la lumière intrigue et questionne. Les philosophes grecs s’ interrogent déjà sur sa nature et son origine: émane-t-elle des objets ou de notre regard? Au fil des siècles, ces réflexions laissent progressivement place à une approche expérimentale. Au xvii e siècle, les travaux en optique se multiplient et transforment profondément notre compréhension du phénomène lumineux. La lumière n’ est pas seulement un objet de spéculation, mais devient un sujet d’ étude mesurable, que l’ on peut manipuler et analyser.
C’ est dans ce contexte d’ effervescence scientifique que s’ inscrivent les recherches qui mèneront, un siècle plus tard, aux découvertes de William Herschel sur la lumière invisible. Mais bien avant cela, une avancée majeure avait déjà marqué un tournant décisif. Grâce à une expérience devenue emblématique, Isaac Newton montre que la lumière blanche du Soleil n ' est pas homogène, mais qu’ elle se décompose à l’ aide d’ un prisme en une succession de couleurs formant le spectre visible. C’ est ce spectre qui constitua la base sur laquelle Herschel s’ appuiera pour découvrir les rayons invisibles à l’ œil humain.
Lumière et chaleur
Ainsi, à la fin du xviii e siècle, toujours en Angleterre, William Frederick Herschel, musicien, compositeur et astronome autodidacte d’ origine allemande est déjà très renommé. À l’ aide d’ un télescope de sa fabrication il a en effet découvert par hasard, en 1781, un astre qui s’ avère très vite être une planète encore inconnue: Uranus. Il est ainsi le premier astronome de l’ histoire à découvrir une planète, les autres( de Mercure à Saturne) étant visibles à l’ œil nu et connues depuis la plus haute antiquité. En tant que facteur d’ instruments astronomiques, et à l’ image de Newton, Herschel
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