Opt2-1 - Disque de Newton
Fonction
Appareil conçu pour faire la synthèse de la lumière blanche.
Description
Le disque est divisé en secteurs colorés successivement des couleurs du spectre : rouge, orangé, jaune, vert, bleu, indigo, violet. La surface du disque est ainsi couverte de plusieurs de ces successions analogues à des spectres. Une manivelle permet de faire tourner rapidement le disque (la durée de défilement d’un « spectre » doit être inférieure ou égale à la durée de la persistance de l’impression d’une image sur la rétine). Le disque parait alors blanc-gris.
Pour simple qu’elle puisse paraître, cette expérience met en jeu des phénomènes complexes : non seulement intervient le fonctionnement de la rétine, mais encore la lumière émise par un secteur n’est pas « pure » (n’est pas monochromatique) ; en effet une même couleur (sensation visuelle) peut être obtenue soit avec une lumière monochromatique (« extraite » du spectre de la lumière blanche) soit avec des lumières complexes dont un spectroscope fournit un spectre plus ou moins étendu.
Plus convaincante est l’expérience qui consiste à recomposer la lumière blanche par superposition des lumières du spectre directement fournies par un système dispersif (prisme ou réseau).
Histoire
Le grand savant Isaac Newton (1642-1727) a pour titres de gloire l’invention du calcul infinitésimal, sa célèbre théorie sur la gravitation, et la théorie sur la nature de la lumière. On dit que ces travaux résultèrent d’observations (la célèbre pomme ?) et de réflexions qu’il fit lors de son séjour chez lui à Woolsthorpe (Lincolshire) pendant les deux années de fermeture (1663) du collège de la Trinité à Cambridge où il était étudiant (fermeture rendue nécessaire par une épidémie de peste bubonique). Nommé professeur en 1669 en remplacement de son maitre Isaac Barrow, il exposa dans ses cours (1669-70-71) ses conceptions sur la composition de la lumière blanche et compléta l’explication du phénomène d’arc en ciel qu’avait donnée René Descartes (1596-1650). En 1671, il construisit un télescope à miroir. En 1675 il exposa son explication de la couleur des corps éclairés en lumière blanche, ainsi qu’une explication de la diffraction découverte par Francesco Grimaldi.
Écrits de 1684 à 1686, ce n’est qu'en 1687 que parurent (aux frais de Edmund Halley) les Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. Dans cet ouvrage, on trouve exposée sa théorie sur la gravitation universelle.
Il est juste de dire que Newton eut un professeur de grande valeur en la personne d’Isaac Barrow (1630-1677) qui exposa des vues originales sur l’optique dans Lectiones opticae et geometricae publié en 1674. Barrow avait parcouru la France, l’Italie, s’était battu contre des corsaires algériens, avait vécu à Constantinople (Istanbul) avant d’enseigner le Grec puis les mathématiques à Cambridge.
