Même s’il a exercé pendant vingt-six ans les fonctions de proviseur de lycée — dont dix-huit au lycée BERTRAN de BORN de Périgueux — l’auteur, agrégé de physique, s’est toujours efforcé de rester au plus près de sa discipline d’enseignement.
Il a étudié récemment, en relation avec le Professeur Max SCHVOERER et dans le cadre du Centre de Recherche en Physique Appliquée à l’Archéologie (C.R.P.A.A.) les propriétés optiques des nanoparticules métalliques dans les verres.
On sait que les colorants du verre sont très nombreux. La plupart sont de nature ionique et agissent par une absorption de la lumière visible, variable avec la longueur d’onde, le verre apparaissant avec la couleur complémentaire de celle de la lumière absorbée.
Mais il existe une autre famille importante de verres colorés caractérisés par des suspensions colloïdales de métaux, d’oxydes ou de semi-conducteurs. Les exemples les plus connus sont certainement ceux des verres rubis à l’or ou au cuivre. Leur couleur rouge très particulière en transmission est liée à la présence d’agrégats nanométriques d’or, de cuivre ou d’oxyde de cuivre qui se forment lors d’un recuit de la pièce. On peut citer aussi les verres au jaune d’argent qui, comme leur nom l’indique doivent leur couleur à des nanoparticules d’argent. Un autre exemple important est celui du décor de lustre métallique dont les couleurs sont attribuées aux propriétés optiques de nanoparticules de cuivre et/ou d’argent, enrobées par la glaçure qui recouvre la céramique. Les colorations de ces milieux sont dues à l’absorption et à la diffusion de certaines radiations du spectre de la lumière visible par les colloïdes.
Vous trouverez donc dans les pages concernées de ce site, quelques essais pour l’interprétation théorique de ces phénomènes optiques dans le verre rubis, la coupe de Lycurgus et les céramiques glaçurées à décor de lustre métallique.
L’établissement des modèles théoriques, repose principalement sur les théories classiques de MIE et de MAXWELL-GARNETT qui sont rappelées en tant que de besoin.
L’auteur revient également sur quelques sujets intéressants du point de vue de l’histoire des sciences :
- l’analogie entre les théories élastique et électromagnétique de la lumière traitée par Henri POINCARÉ à la fin du 19ème siècle ;
- le rattachement de la démonstration du théorème de Joseph BERTRAND (1873), en Mécanique générale, à la forme d’une certaine intégrale mathématique ;
- deux démonstrations géométriques de ce que les historiens des sciences appellent le « problème inverse », dont celle de Richard FEYNMAN ;
- quelques aspects de l’outil mathématique que constituent les tenseurs et pseudo-tenseurs, encore indispensables pour certaines questions de physique.
On trouvera aussi une étude simple de « L’éclairage domestique par la flamme » qui peut-être considérée comme un chapitre de la Physique au quotidien.
Enfin, nous proposons des fiches d’études de quelques uns des instruments scientifiques anciens de la collection du lycée Bertran de Born, utilisés pour l’enseignement de la physique jusqu’au milieu des années 1970. Leur abandon progressif après une réforme importante des programmes et méthodes d’enseignement, ne signifie pas pour autant qu’ils ne sont pas, loin s’en faut comme nous le verrons, dénués de tout intérêt.
Il convient de plus de préciser que les nombreuses pages d’Optique de ce site publiées dans le BUP, ont bénéficié de la relecture minutieuse et des conseils de Monsieur Luc DETTWILLER, professeur en PC* au lycée Blaise Pascal de Clermont-Ferrand.
Cet ensemble d’études ou articles devrait susciter des réactions de la part des internautes intéressés, invités à participer à des échanges avec l’auteur.
Note technique : lorsque le sujet à traiter comporte des formules mathématiques, la page word est présentée en pdf. Dans les autres cas, le texte est écrit en html.
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