L’exposition : galerie d'images « c » à Paris - Vitesse de la lumière : histoires et expériences

Le miroir tournant de Foucault Le miroir tournant utilisé par Foucault pour sa mesure de la vitesse de la lumière en 1862 est mû par une petite turbine à air comprimé, dont l’admission est réglée par un robinet. Le miroir en verre argenté se trouve en dessous, et on voit aussi un cylindre en aluminium permettant un équilibrage dynamique. Le miroir tournait à 400 tours par seconde (24 000 tours/minute). La mesure a eu lieu dans la salle Cassini de l’Observatoire, où se tient l’exposition. ©Bibliothèque de l’Observatoire de Paris	Article de Fizeau paru dans les Comptes rendus des séances de l’Académie des Sciences pour 1849. Fizeau expose ce qui l’a conduit à mesurer la vitesse de la lumière et décrit succinctement sa mesure, effectuée entre Suresnes et Montmartre en utilisant la méthode de la roue dentée qu’il a inventée. ©Bibliothèque de l’Observatoire de Paris	Article de Rømer paru dans le Journal des Sçavants pour 1676 Rømer y explique comment le retard ou l’avance des occultations par Jupiter de son satellite Io permet de montrer que la lumière se propage à une vitesse finie. On voit, en haut du schéma, Jupiter et l’orbite de Io, en bas, le Soleil et l’orbite de la Terre. Entre deux sorties (émersions) successives d’Io de l’ombre de Jupiter, la Terre s’est déplacée de K à L sur son orbite, si bien que la deuxième émersion paraît en retard de plusieurs minutes puisque la Terre s’est éloignée de Jupiter, ce retard étant le temps mis par la lumière pour parcourir la distance KL. ©Bibliothèque de l’Observatoire de Paris
Roues dentées de Cornu La roue dentée qui a servi à Cornu à mesurer en 1874 la vitesse de la lumière par la méthode de Fizeau est visible dans l’échancrure. Elle était entraînée par un mouvement d’horlogerie mû par un poids que l’on remontait à l’aide d’une manivelle. La vitesse de rotation était connue grâce à des tops produits par un contact électrique actionné par un des rouages, tops qui étaient enregistrés sur un cylindre. ©Bibliothèque de l’Observatoire de Paris	Théodolite répétiteur à deux lunettes (vers 1825) Construit par Henri-Prudence Gambey (1787-1847), cet instrument de topographie est identique à ceux qui furent utilisés entre 1818 et 1850 pour la triangulation générale de la France et la construction de la Carte de l’État-Major au 1/80 000. Il comporte deux lunettes mobiles sur deux cercles gradués orthogonaux, qui servent à mesurer les angles entre deux signaux géodésiques respectivement dans le sens horizontal (azimut) et vertical (hauteur). ©Bibliothèque de l’Observatoire de Paris	Le Laser du Laboratoire Primaire du Temps et des Fréquences de l’Observatoire de Paris Laser utilisé par le LPTF pour mesurer la valeur de la vitesse de la lumière en 1980 et 1981. La Conférence générale des poids et mesures de 1983 a défini une moyenne entre les neuf déterminations recueillies dans différents laboratoires du monde, dont deux provenaient du LPTF, pour redéfinir la vitesse de la lumière comme constante fondamentale ayant une valeur de 299 792 458 m/s. ©Bibliothèque de Observatoire de Paris