Albert A. Michelson

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Albert A. Michelson

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Albert A. Michelson en 1918

Naissance 19 décembre 1852
Strelno, en Prusse dans la province de Posnanie
Décès 9 mai 1931
Pasadena (Californie) (États-Unis)
Distinctions prix Nobel de physique (1907)

Signature

Signature de
Schéma du dispositif Fizeau-Foucault et de son amélioration par Michelson

Albert Abraham Michelson (19 décembre 1852 à Strelno, en Prusse dans la province de Posnanie - 9 mai 1931 à Pasadena, en Californie) est un physicien américain d'origine allemande. Il a reçu le prix Nobel de physique de 1907 « pour ses instruments optiques de précision et les études spectroscopiques et métrologiques qu'il a menés grâce à ces appareils[1] ».

Biographie[modifier | modifier le code]

Sa famille émigre aux États-Unis en 1855, s'installant dans la ville de Virginia City (Nevada), avant de déménager à San Francisco où il poursuit ses études. Cadet de l'École navale des États-Unis en 1869, puis officier de marine diplômé en 1873, il devient instructeur en physique-chimie de 1875 à 1879 après deux ans aux Antilles. En poste à l'observatoire naval des États-Unis en 1879, il part l'année suivante en Europe pour la poursuite de ses études. Après ses passages aux universités de Berlin et Heidelberg en Allemagne ainsi qu'au collège de France et à l'École polytechnique, il retourne aux États Unis pour être professeur de physique à Cleveland. Il obtient ensuite ce même poste à Worcester en 1890 puis à Chicago en 1892. Il rejoint de nouveau la marine pendant la première guerre mondiale, au terme de laquelle il retourne à Chicago.

Son influence scientifique est particulièrement importante en optique. Ses travaux le menèrent à mesurer à grande précision la vitesse de la lumière : entre 1924 et 1926, il effectue des mesures entre le mont Wilson et le mont San Antonio (distants de 35km) en Californie, obtenant ainsi une valeur de 299 796 ± 4 km/s dans le vide, ce qui resta pendant plusieurs années une référence[2]. Il créé en 1881 son interféromètre. Il reçoit en 1907 le prix Nobel de physique et la médaille Copley. Il est également lauréat de la médaille Franklin en 1923[3].

La résolution de son interféromètre de 1881 étant trop proche de l'écart qu'il voulait mesurer, ce n'est qu'à la suite de son association avec Edward Morley en 1887 que les problèmes de l'existence de l'éther et de l'invariance de la vitesse de la lumière furent posés, résolus en 1905 par la théorie de la relativité restreinte.

Michelson contribua à la mise au point de la technique de la synthèse d'ouverture, imaginée par Hippolyte Fizeau, pour déterminer le diamètre apparent des étoiles par des méthodes interférométriques.

Travail scientifique[modifier | modifier le code]

Motivation de son travail[modifier | modifier le code]

Beaucoup des travaux de Michelson visaient à établir la vitesse de la lumière par rapport à un système de référence absolu hypothétique. On considère à l'époque que l'univers est plongé dans l'éther, support de propagation de la lumière. Michelson s'attendait à ce que la vitesse de la lumière dépende du mouvement de la Terre par rapport à l'éther, ce qui le conduit à utiliser un système interférométrique[4].

Cette mesure de vitesse à effectuer l'a mené à élaborer un interféromètre : en faisant interférer deux rayons issus d'un même rayon puis suivant des trajectoires orthogonales, Michelson pu étudier les franges d’interférence et leur variation lors de la rotation de son appareil pour en déduire le retard des rayons séparés[5].

Interféromètre de Michelson[modifier | modifier le code]

Article détaillé : interféromètre de Michelson.

L'interféromètre de Michelson est un instrument optique construit pour permettre la démonstration de l'existence de l'éther (substance supposée véhiculer la lumière). C'est un interféromètres à division d'amplitude c'est à dire qu'il fait interférer deux faisceaux issus d'un même faisceau source ayant été dissociés par une lame semi réfléchissante. Les chemins optiques parcourus par les deux faisceaux sont réglables en faisant se translater deux miroirs sur lesquels ils se reflètent avant d’interférer[6].


L'interféromètre de Michelson est toujours utilisé pour la mesure de la planéité des dispositifs optiques.

Expérience de Michelson-Morley[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Expérience de Michelson-Morley.

L’expérience de Michelson-Morley avait pour objectif de démontrer l'existence de l'éther, milieu dans lequel on supposait que se propageait la lumière. Elle consistait à mesurer la différence de la vitesse de la lumière entre deux directions perpendiculaires, à six mois d’intervalle. L’expérience fut considérée comme un échec puisque les différences attendues ne purent être constatées[7]. Ce n'est que plus tard que Hendrik Lorentz interprète ces résultats comme étant l'expression d'une réalité physique inattendue, à savoir le caractère absolue de la vitesse de la lumière[8].

Distinctions[modifier | modifier le code]

Postérité[modifier | modifier le code]

Œuvre scientifique[modifier | modifier le code]

  • Light Waves and Their Uses (1899-1903, ouvrage de physique)[15]
  • Velocity of Light: The Man Who Measured the Speed of Light (1902, mémoire)
  • Studies in Optics (1927, ouvrage de physique)[16].


Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « for his optical precision instruments and the spectroscopic and metrological investigations carried out with their aid » in Personnel de rédaction, « The Nobel Prize in Physics 1907 », Fondation Nobel, 2010. Consulté le 13 juin 2010
  2. [1], site des expositions virtuelles de l'observatoire de Paris
  3. (en)[2],site nobelprize.org biographie de Michelson
  4. Physique générale: Ondes, optique et physique moderne sur Google Livres
  5. Fondements d'une théorie newtonienne des mouvements relatifs sur Google Livres
  6. [3], cours de Henry Benisty de l'institut d'optique
  7. [4],American Journal of Science novembre 1887
  8. Physique: Optique et physique moderne sur Google Livres
  9. http://books.google.com/books?id=Sous la lumière, les hommes&dq=Rumford&pg=PA62
  10. http://www.accademiaxl.it/en/awards/120-medaglia-matteucci.html
  11. www.accademiaxl.it/en/awards/120-medaglia-matteucci.html
  12. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1907/michelson-facts.html
  13. http://www.nasonline.org/about-nas/awards/henry-draper-medal.html
  14. « Prix Michelson »
  15. https://archive.org/details/lightwavesandth01michgoog
  16. Studies in Optics sur Google Livres

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

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