William Crookes

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William Crookes

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Sir William Crookes en 1906

Naissance 17 juin 1832
Londres (Royaume-Uni)
Décès 4 avril 1919 (à 86 ans)
Notting Hill, Londres (Royaume-Uni)
Nationalité Drapeau de Grande-Bretagne Britannique
Champs Physique, Chimie
Institutions Collège royal de chimie
Renommé pour Découverte du thallium
Tube de Crookes
Radiomètre de Crookes
Distinctions 1875 : Royal Medal
1888 : Médaille Davy
1904 : Médaille Copley

William Crookes est un chimiste et un physicien britannique, né à Londres le 17 juin 1832 et mort à Notting Hill à Londres le 4 avril 1919. Il a donné son nom à la technique des tubes de Crookes, grâce auxquels ont été découverts par exemple les rayons X. Il est également connu pour des études concernant les médiums.

Biographie[modifier | modifier le code]

Il fit ses primaires à l'école de Chippenham. Sa carrière scientifique a débuté très tôt, dès ses 10 ans, lorsqu'il est admis au Collège Royal de Barbecue à Hanover Square à Londres sous les auspices de August Wilhelm von Hofmann. Il étudie la chimie au Collège royal de chimie, puis devient assistant en météorologie à Oxford (1854) puis enseignant en chimie à Chester (en 1855).

En 1856, grâce à un héritage laissé par son père, il peut consacrer tout son temps à étudier dans un laboratoire privé qu'il aménage à Londres.

Recherches en physique et en chimie[modifier | modifier le code]

Ce tube de Crookes est rempli d'un gaz à basse pression. Une tension électrique élevée est appliquée entre la cathode (à l'extrémité gauche) et l'anode (à l'extrémité du coude sous le tube). À la cathode, cette tension fait naître un faisceau d'électrons qui se déplacent en ligne droite (la faible lueur bleue au centre du tube), tant qu'ils ne heurtent pas d'atomes de gaz. À la droite, une pièce métallique en forme de croix de Malte bloque en partie ce flux d'électrons, ce qui crée une ombre à l'extrémité droite. Les autres électrons frappent le fond du tube et le rendent en partie luminescent (lueur vert pâle). Dans le coude sous le tube, le gaz s'illumine (lueur bleu) au passage des électrons déviés, collectés par l'anode[1].
  • De 1850 à 1854, alors qu'il est assistant à l'université et bien qu'ayant eu comme maitre l'un des inventeurs de la chimie organique, il s'intéresse au sélénium dont il découvre et décrit de nouveaux composés (les sélénocyanides) ;
  • 1861 : alors qu'il travaille sur la spectroscopie, il découvre un nouvel élément chimique qui possède une raie d'émission vert clair dans son spectre. Il appelle cet élément le « thallium » (du grec ancien thallos, : « pousse verte »). Ceci consolide sa réputation, ce qui lui permettra d'être membre de la Royal Society deux ans plus tard (en 1863).
  • 1873 : Crookes est intrigué par les équilibres se produisant dans le vide lors de ses travaux sur le thallium. En 1875, pour étudier ces équilibres ainsi que la lumière et le rayonnement dans le vide, il conçoit (en 1875) le radiomètre de Crookes (aujourd'hui vendu comme gadget). C'est un système de pales, chacune noircie d'un côté et polie en miroir de l'autre, qui est mis en rotation lorsqu'il est exposé à l'énergie rayonnante. Crookes n'a cependant pas pu expliquer correctement ce phénomène apparent d'attraction et de répulsion résultant du rayonnement.
  • 1878 : Lors de ses investigations sur la conduction de l'électricité dans des gaz à faible pression, il découvre que si la pression est abaissée, la cathode semble émettre des rayons lumineux. Ces rayons ont été appelés « rayons cathodiques », c'est-à-dire des jets d'électrons libres. Cette propriété est utilisée dans des dispositifs d'affichage à rayons cathodiques, comme les tubes de télévision. Le tube de Crookes utilisé dans la technique des rayons X lui doit son nom.
  • 1879 : Il commence à publier sur la matière radiante (qu'on sait aujourd'hui être un rayonnement d'électrons libres ou plasma qu'il a exploré au moyen de divers dispositifs ad hoc). Ceci fait de Crookes un pionnier dans l'usage des tubes à vide, peu après l'invention des pompes à vide, et l'un des premiers scientifiques à étudier ce qui s'appelle maintenant les plasmas.
  • À partir de 1880, dans son laboratoire londonien de Kensington Park Gardens, il étudie les décharges électriques quand elles se produisent dans des gaz raréfiés et observe autour des cathodes, un espace obscur qui portera son nom.
  • 1881 : Il publie des travaux sur la spectroscopie de la « matière radiante ».
  • 1886 : Il découvre de nouveaux éléments dans la Gadolinite.
  • 1887 : Il publie sur la genèse des éléments.
  • 1892 : Il s'intéresse à certaines possibilités de l'électricité (télégraphie sans fil).
  • 1895 : Crookes identifie le premier échantillon connu d'hélium.
  • 1898 : Il publie ses travaux sur l'azote atmosphérique.
  • 1903 : Il s'intéresse à la radioactivité récemment découverte, par les Curie notamment. Quand le radium est découvert, il en étudie les propriétés. Il réalise la séparation de l'uranium de l'un de ses produits de transformation radioactive, qu'il nomme l'uranium-X (qui sera plus tard nommé protactinium). Il observe la dégradation progressive de la transformation des produits séparés. Il observe aussi que quand des "p-particules" sont éjectés par des substances radio-actives sur du sulfure de zinc, chaque impact de ces particules se traduit par une scintillation, une observation qui constitue la base du comptage par scintillation, méthode qui sera très utilisée dans le domaine de la physique nucléaire et de la radioactivité[2]. Ceci lui fait inventer le « spinthariscope » qui met en évidence les traces de sel de radium par phosphorescence d'un écran de sulfure de zinc.
  • 1913 : Il conçoit, produit et teste des verres de lunettes enrichis en certains métaux pour protéger les yeux du rayonnement infrarouge et ultraviolet[3].

À une époque où la physique et la chimie ne sont pas encore distinctement séparées, Crookes est un éclectique qui a publié de nombreux articles sur la spectroscopie notamment, tout en poursuivant ses recherches sur divers sujets mineurs. En plus de divers ouvrages techniques, il a notamment écrit un traité sur les méthodes standard de l'analyse chimique (en 1871) ainsi qu'un opuscule sur les diamants (en 1909). Il a surtout écrit de nombreux textes et ouvrages de chimie et a fondé, en 1859, le journal Chemical News, qu'il dirige jusqu'en 1906.

Recherches concernant des phénomènes inexpliqués[modifier | modifier le code]

Il s'implique à la fin de sa vie dans la Society for Psychical Research dont il est même président, c'est-à-dire qu'il étudie les phénomènes paranormaux. Par exemple, il a procédé à des études scientifiques pour tenter de comprendre les phénomènes qui se produisent en présence des médiums Daniel Dunglas Home ou Florence Cook.

En 1885, il adhère à la Golden Dawn. En 1913, il est nommé président de la Royal Society de Londres.

Récompenses[modifier | modifier le code]

Il est lauréat de la Royal Medal en 1875, de la Médaille Davy en 1888[4] et de la médaille Copley en 1904[5].

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Pour plus de détails, consulter par exemple (en) Per F. Dahl, Flash of the Cathode Rays : A History of J.J. Thomson's Electron, CRC Press,‎ 1er janvier 1997, 526 p. (ISBN 978-0750304535).
  2. W. Crookes, "The emanations of Radium", Proceedings of the Royal Society of London, vol. 71 (1903). p.405-408
  3. Sir William Crookes, The Preparation of Eye-preserving Glass for Spectacles, Proceedings of the Royal Society of London; Philosophical Transactions of the Royal Society
  4. (en) Personnel de rédaction, « Davy archive winners 1899 - 1877 », The Royal Society,‎ 2009 (consulté le 14 novembre 2009)
  5. (en) Personnel de rédaction, « Copley archive winners 1989 - 1900 », The Royal Society,‎ 2009 (consulté le 14 novembre 2009)