Le cabinet de physique du lycée Théophile...

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Le cabinet de physique du lycée Théophile Gautier

THÉOPHILE GAUTIERTARBES

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Présentation

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Un Projet d’Avenir pour la sauvegarde d’instruments anciens !

Quel paradoxe !C’est pourtant le projet qu’a initié une classe de première scientifique du lycée Théophile Gautier encadrée par Florence Derouault.Au cours de quelques séances expérimentales, des instruments de physique anciens ont été présentés aux élèves pour les interpeller sur l’évolution des sciences au cours du XXème siècle et permettre une comparaison avec les instruments utilisés actuellement.Les élèves ont posé des questions, ont formulé des réponses plus ou moins originales et ont pu réali-ser des fiches qui ont servi de point de départ à la réalisation de cet ouvrage.Les fiches ont été reprises par les étudiants de CPGE scientifique de Sébastien Martinez qui a finale-ment enrichi le contenu et réalisé d’autres fiches sur le même modèle.Au contact des élèves, ces instruments ont retrouvé vie et sont désormais régulièrement présentés aux visiteurs lors des journées du patrimoine au lycée Théophile Gautier.

Cet ouvrage est la compilation de toutes les fiches. S’il peut permettre la sauvegarde d’instruments oubliés dans les greniers, les caves ou les armoires, il aura eu finalement une double utilité.Enfin cet ouvrage représente l’achèvement d’un projet long et parfois compliqué mais il a toujours été passionnant et enrichissant.

Nous espérons qu’il fournira au lecteur autant de plaisir qu’il nous a procuré pour le réaliser.

Frédéric Foch Sébastien Martinez [email protected] [email protected]

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Les lycées dont le passé est riche, dont les bâtiments appartiennent à notre patrimoine ont su garder les traces de leur histoire, d’une histoire qui est celle de l’enseignement transmis à des lycéens et des collé-giens des siècles passés. Ainsi, le lycée Théophile Gautier a préservé jalousement les dessins techniques de ses élèves du temps où il portait le nom de collège municipal ; les plâtres qui amenaient les apprentis dessinateurs à se confronter aux arts plastiques furent longtemps protégés dans la salle d’art plastique. Ils sont maintenant présentés dans la galerie de la Cour d’Honneur, éveillant la curiosité des élèves du XXIème siècle qui poursuivent ainsi le dialogue entretenu avec notre culture. Enfin, les instruments de physique et chimie qui servaient aux jeunes lycéens du XIXème siècle et de la première moitié du XXème siècle ont été conservés, avec le même respect pour l’histoire du lycée et de ses missions d‘enseigne-ment, par les professeurs et les agents de laboratoire. Ils retrouvent vie lors des journées du Patrimoine, les professeurs présentant alors les expérimentations aux visiteurs et aux lycéens du XXIème siècle.

Ce sont les mêmes professeurs et agents qui ont décidé de leur donner une nouvelle vie par cette pla-

Nadine Méau

Proviseur du Lycée Théophile Gautier de 2005 à 2008 Proviseur du Lycée Le Mans Sud depuis 2008

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quette, inscrivant ainsi sur la page les expériences et les théorèmes qui sont enseignés aujourd’hui avec d’autres supports pédagogiques. Ainsi, « la marmite de Papin », l’ancêtre de nos autocuiseurs, inventée par Denis Papin au XVIIème siècle, a également permis à son inventeur d’étudier l’action de la vapeur sur piston ; quant au « le cylindre lesté » il rend possible l’analyse du centre de gravité emporté par la pesanteur.Les professeurs, Sébastien Martinez, Professeur en CPGE au lycée Théophile Gautier et Frédéric Foch, Professeur de physique au lycée Jean Dupuy, tous deux amoureux de leur discipline et de ses supports techniques, sont les auteurs de cette aventure qui consiste à révéler les découvertes de phénomènes physiques faites grâce aux instruments inventés par les savants de notre passé ; ce sont ainsi de belles expériences qu’ils nous présentent dans cette plaquette, et dont ils nous font partager le mystère. Ils me l’avaient soumise en 2007, lorsque j’étais Proviseur du lycée. Le projet de présenter les instruments de physique et de chimie et les expériences qui leur étaient liées me séduisit. Et grâce aux Projets d’Avenir mis en place par le Conseil Régional de Midi-Pyrénées et à Laurent Pradines, Directeur du CDDP des Hautes-Pyrénées, cette plaquette peut voir le jour. Je remercie les professeurs de leur travail et les par-tenaires d’avoir favorisé l’édition de cette plaquette qui garde présente la mémoire du patrimoine du lycée Théophile Gautier.

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Pierre Forgues

Député des Hautes-PyrénéesVice-Président du Conseil Régional Midi-Pyrénées

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« Objets inanimés avez-vous donc une âme ? » la sauvegarde du matériel scientifique ancien est sans nul doute une réponse à l’interrogation d’Alphonse de Lamartine.Hier, utilisés dans nos lycées et dans nos laboratoires ils éveillaient les esprits, ils expliquaient des phénomènes physiques, aujourd’hui ils témoignent du temps qui passe et de la science qui avance et progresse.Au moment où les évolutions technologiques font que ce qui est nouveau aujourd’hui devient rapide-ment obsolète, il est judicieux de mettre en valeur tous ces instruments à usage courant ou scientifique.Au-delà de la nostalgie et des souvenirs qui se rattachent à ces objets, la valeur pédagogique d’une telle sauvegarde est indéniable.Que de chemin parcouru depuis le récepteur Morse que pourtant beaucoup ignorent lorsqu’ils commu-niquent via les moyens modernes tels Internet.Que de chemin parcouru depuis le microscope de laboratoire qui trône sur nos vieilles gravures à côté des chercheurs du début du siècle dernier jusqu’aux appareils à balayage électronique.Les exemples pourraient être multipliés et au moment où l’informatique et le numérique envahissent notre quotidien, il est bon de revenir parfois à certains fondamentaux sans lesquels bon nombre de phé-nomènes seraient moins compréhensibles.On ne peut que se réjouir de cette volonté de préserver ce patrimoine permettant aux élèves de mieux connaître les parcours scientifiques et cette plaquette vient à point pour enrichir notre mémoire collec-tive. Cette initiative doit être saluée et encouragée car ces objets fabriqués avec des matériaux nobles et familiers constituent un excellent support pédagogique qui permet d’appréhender et de comprendre de nombreux phénomènes physiques.

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Philippe Wuillamier

Inspecteur d’académie du département des Hautes-Pyrénées

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Proposer un catalogue de matériel scientifique ancien, tiré des collections des cabinets de physique du lycée Théophile Gautier de Tarbes pourrait apparaître comme une démarche sympathique, un brin nos-talgique, sans autre portée. Je crois qu’il n’en est rien.Porter un regard sur ce matériel scientifique ancien, veiller à le rénover et le maintenir, avoir le souci de le présenter de manière attractive, c’est en effet surtout offrir des opportunités nouvelles aux enseignants et élèves du département, et je le souhaite à un public plus large encore.Opportunité de mesurer les constantes et les évolutions des procédés expérimentaux de l’enseignement scientifique. Possibilité de comprendre comment a pu et peut se construire la réflexion à partir de l’obser-vation. Confirmation, si besoin était, que la démarche expérimentale proposée aux élèves d’aujourd’hui fondait également la formation des esprits des élèves des siècles précédents.C’est également se voir proposer une démarche d’aller-retour entre observation physique du réel et mesures plus virtuelles auxquelles les élèves se livrent aujourd’hui grâce à un matériel très informatisé dans les laboratoires modernes de nos lycées. Et ce trajet n’est pas du tout nostalgique, et encore moins passéiste, mais il est tout simplement formateur. Il permet de mieux analyser comment certains raison-nements fondamentaux et fondateurs ont pu se construire, et ainsi aider à préparer les découvertes de demain.Merci donc à l’équipe du lycée Théophile Gautier, à ses élèves, soutenus par la région Midi Pyrénées dans le cadre d’un « projet d’avenir », de nous offrir ce beau voyage parmi ces instruments anciens.Un merci particulier enfin à Frédéric Foch et Sébastien Martinez, professeurs d’aujourd’hui passionnés par les instruments d’hier, qui ont porté ce projet.

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Alain Grateau

Proviseur du Lycée Théophile Gautier

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Au moment où est publié ce très bel ouvrage, le lycée Théophile Gautier connaît une importante restruc-turation. Parées de chaudes boiseries rappelant la majesté des lieux, les salles de sciences vont être équi-pées d’un matériel pédagogique moderne et hautement performant. L’informatique, avec les tableaux interactifs et l’expérimentation assistée par ordinateur (EXAO), y occupera une large place.Pour susciter des vocations, l’enseignement scientifique doit s’appuyer sur une démarche expérimentale qui permet de donner du sens et de mieux comprendre l’évolution du monde qui nous entoure. C’est dans cet esprit qu’a été créée en seconde une option visant à éveiller la curiosité des lycéens pour les sciences.Frédéric Foch et Sébastien Martinez ont trouvé dans les caves du lycée une véritable caverne d’Ali Baba et ont eu la merveilleuse idée d’élaborer un catalogue d’instruments anciens, parfaitement documenté, permettant aux jeunes générations d’apprécier toute l’étendue de l’histoire des sciences.La « marmite de Papin » ressemble de très loin aux autocuiseurs modernes et toujours plus performants. Elle est cependant leur ancêtre. Et l’on mesure facilement les progrès accomplis en trois siècles !« La joie de contempler et de comprendre, voilà le langage que me porte la nature » disait Einstein. Ce catalogue émerveille le lecteur par la qualité des images et des textes ; il suscitera à n’en point douter de réelles vocations scientifiques.Que leurs auteurs en soient remerciés.

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Késako ?

1) Le sceptre du prince de cristal

2) Un thermomètre de Galilée vide

3) Un marteau d’eau

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2 objets mystèreKésako ?

1) Un peigne à myrtilles

2) Une antenne Wi-Fi

3) L’appareil d’Ingenhousz

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La salle des travaux pratiquesL’aide de laboratoire Léon Gourgues dit «Lavoisier» Prospectus de 1930

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Les Instruments

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APPAREIL DE HOPE

C’est quoi ? C’est une éprouvette remplie d’eau avec un thermomètre en haut et un thermomètre en bas. Cette éprouvette est entourée d’un manchon en cuivre contenant de la glace.

Ça montre quoi ? La densité de l’eau est maximale à 4 °C.

Et comment ? Et bien on verse de l’eau dans l’éprouvette, que la glace refroidit. Or en refroidissant, l’eau devient plus dense : elle descend dans l’éprouvette. Si l’on attend, on constate que la température de l’eau en bas s’approche de 4 °C, alors que celle de l’eau en haut descend sous les 4 °C… L’eau la plus dense a une température proche de 4 °C

Et pourquoi ? Dans l’eau solide (la glace) des liens se forment entre les molécules (liaisons hy-drogène), qui maintiennent les molécules « éloignées », d’où une densité faible. Lorsque la température augmente, les liens sont rompus : le volume diminue et la densité augmente. Mais au delà de 4 °C, l’agitation des molécules due à la température provoque une augmentation de volume : la densité diminue.

On peut le voir, dans la nature ? Dans les lacs, en hiver, la température de l’eau en surface baisse, et lorsqu’elle atteint 4 °C, cette eau descend. L’eau qui est en surface se refroidit alors, et sa température diminue jusqu’à 4 °C. Lorsque toute l’eau du lac est à 4 °C, l’eau en surface gèle et isole l’eau du lac de l’air extérieur : sous la glace, l’eau reste à 4 °C et la vie aquatique reste possible.

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APPAREIL PHOTOGRAPHIQUE

On dirait un appareil photographique ! C'est effectivement un appareil photographique, mais un peu ancien.

Pouvait-on faire de bonnes photos ? De très bonnes photos ! Sur des plaques de verre qui se conservent très bien ou sur des pellicules. Maintenant, dans les appareils photo numéri-ques, on utilise des capteurs électroniques, plus simples d'utilisation.

À quoi sert le soufflet ? Un appareil photo est constitué d'un objectif, d'un diaphragme, d'une chambre noire contenant une surface photosensible et d'un obturateur pour contrôler la durée d'exposition.Le diaphragme sert à limiter la quantité de lu-mière entrant dans l'appareil comme l'iris coloré de l'œil.L'image de l'objet photographié doit se former sur la surface photosensible : il faut pour cela mettre au point, c'est à dire déplacer l'objectif par rapport à la surface photosensible, ce que permet le soufflet.

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BALANCE DE PRÉCISION

Une double pesée ?Pour qu’une balance soit juste, il faut que les bras de levier soient égaux, ce qui n’est jamais le cas. Pour remédier à ce problème, Borda, astronome et officier de marine né à Dax en 1733, a imaginé la double pesée.On met le corps sur un plateau et on réalise l’équilibre à l’aide d’une tare sur l’autre plateau. On enlève le corps et on réalise à nouveau l’équilibre à l’aide de masses marquées, la somme des masses donne alors le résultat recherché car elles produisent le même effet que le corps qu’elles ont remplacé.

Faut-il prendre des précautions spé-ciales pour effectuer la pesée ?Il faut faire attention à ce qu’une partie de la balance ne soit pas plus exposée qu’une autre à une source de chaleur car cela peut engendrer des courants d’air dans la cage. On ne place ni enlève rien des pla-teaux tant que le fléau repose sur le couteau, pour qu’une secousse ne l’ébrèche pas. Et surtout on effectue une double pesée.

Pourquoi une balance « de précision » ?Quelques modifications ont été apportées par rapport à une balance ordinaire pour faire des pesées plus précises.On a ajouté une pièce, la fourchette, qui permet de lever le fléau ou de le laisser reposer sur son couteau, selon que l’on veuille ou non se servir de la balance. En effet, il ne faut pas que le couteau s’use trop.La balance est enfermée dans une « cage » en verre, on la préserve ainsi de la poussière et de l’agitation de l’air. On peut aussi placer dans la cage des vases pleins de chlorure de calcium fondu ou de chaux vive : cela permet de dessé-cher l’air et évite l’oxydation des couteaux.

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Il existe des applications dans notre vie ?Les bateaux, comme les icebergs, flottent grâce à la poussée d’Archimède ! On ressent aussi l’effet de cette poussée lorsqu’on se baigne, on se sent plus léger.

BALANCE D’ARCHIMÈDE

Mais que dit le principe d’Archimède ?« Tout corps plongé dans un liquide éprouve, de la part de ce liquide, une poussée de bas en haut, égale au poids de la quantité de liquide ayant même volume que la partie immergée de corps considéré ». Il aurait trouvé ce principe pour vé-rifier si la couronne du roi de Syracuse, Vitruve, était en or massif ou plaquée or seulement. C’était en 265 avant J.-C.

Archimède a inventé une balance ?Pas exactement… tout le monde connaît le prin-cipe d’Archimède et l’expérience de la balance d’Archimède illustre ce principe. Archimède a quand même inventé de nombreuses machines et il a grandement participé à la défense de Syra-cuse, sa ville natale, attaquée par les Romains.

Comment cette expérience démontre-t-elle le principe ?Sous le plateau d’une balance, on suspend deux cylindres métalliques, le premier creux, et en-dessous le second, plein. Le cylindre plein rem-plit exactement le cylindre creux.On réalise l’équilibre de la balance à l’aide de masses placées sur l’autre plateau.On place le cylindre plein dans un vase rempli d’eau : l’équilibre est rompu car l’eau exerce sur le cylindre plein une poussée vers le haut.L’équilibre est rétabli si l’on remplit d’eau le cy-lindre creux : le poids de l’eau que l’on a ajouté compense la poussée d’Archimède.

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BAROMÈTRE

C’est un baromètre ? Tout à fait ! Cet appareil mesure la pression de l’atmosphère.

Pourquoi y a-t-il écrit « Tarbes » dessus ? La pression est liée à l’altitude : on dit que la pres-sion est normale lorsqu’elle vaut 1013 millibars au niveau de la mer. Mais comme Tarbes se situe à 320 m d’altitude, pour les mêmes conditions at-mosphériques, la pression va être plus faible.

Il y a du mercure dedans ? En effet, certains baromètres utilisent du mer-cure mais celui-ci possède un mécanisme par-ticulier. C’est un baromètre anéroïde de Vidi : une boîte cylindrique, dans laquelle on a fait le vide, est soumise à la pression atmosphéri-que. Plus la pression est grande, plus la boite est « aplatie ». Un côté de la boite est reliée à un ressort et à un mécanisme qui fait tourner une aiguille. Des graduations sur le cadran permettent de lire la pression.

Un baromètre peut-il indiquer le temps qu’il va faire ? Oui, mais la prévision n’est pas très précise. Par exemple, si la pression baisse, une dépression ar-rive et il va faire mauvais.Attention quand même : si l’on veut écrire les com-mentaires « beau temps », « variable », « pluie » sur le cadran, il ne faut pas les mettre aux mêmes endroits selon que l’on est au bord de la mer ou à Tarbes (970 millibars correspond à une dépression au bord de la mer, pas à Tarbes !).

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Pourquoi cet appareil s’appelle un ba-roscope ? Dans baroscope, il y a le préfixe baro, du grec barus (lourd), associé à la no-tion de pression. La poussée d’Archi-mède exercée par l’air dépendant de sa pression, le physicien allemand Otto Von Guericke inventa cet appareil en 1671 pour visualiser les variations de pression de l’atmosphère.

BAROSCOPE

Peut-on prouver l’existence de cette poussée d’Archimède ? Oui, il « suffit » de mettre le baroscope dans le vide, par exemple sous une cloche dans laquelle on a fait le vide : il n’y a plus de poussée d’Archimède.L’équilibre est alors rompu : la poussée d’Archimède était plus grande pour la grosse boule et si elle n’existe plus, la grosse boule va descendre. On peut conclure qu’elle a un poids plus grand !

Il y a une grosse boule et une petite, et pourtant il y a équilibre ! Oui car la grosse boule est creuse et la petite est pleine. Mais attention : les deux boules sont non seulement soumises à la pesanteur (vers le bas) mais aussi à la poussée d’Archimède de la part de l’air (vers le haut).La grosse boule a un volume plus important : elle subit une poussée plus grande que la petite boule. C’est donc l’association du poids et de la poussée d’Archimède qui est la même pour les deux boules.

On dirait une balance, c’est quoi ? C’est un baroscope : cet appareil illustre le fameux principe d’Archi-mède.

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Ça sert, ce type de bobine ?Une telle bobine peut servir à l’amorçage d’ex-plosifs, à l’alimentation de bougies dans un moteur à explosion, ou d’ampoules à rayons X. Les transformateurs électriques sont basés sur ce principe mais fonctionnent avec des courants al-ternatifs. Ruhmkorff réalisa cette bobine en 1851 qui lui valut le prix Volta récompensant l’auteur de la découverte la plus importante concernant les applications de l’électricité.

BOBINE DE RUHMKORFF

Il faut sans cesse établir et interrompre le courant dans le primaire ?Oui, et pour cela on place un petit dispositif appelé mar-teau oscillant.

Quel est l’intérêt de la bobine de Ruhmkorff ?Si l’on branche un générateur aux bornes du premier en-roulement (le primaire, ou bobine inductrice), on obtient aux bornes du deuxième enroulement (le secondaire ou bobine induite) une tension proportionnelle à la tension du générateur et au rapport du nombre de spires du se-condaire et de spires du primaire. Dans la bobine de Ruhmkorff, le primaire est constitué de quelques dizaines de spires de fil de cuivre de diamè-tre assez gros (1 mm environ), le secondaire est constitué de plusieurs dizaines de milliers de tours de fil très fin (quelques dixièmes de mm de diamètre). Le primaire et le secondaire sont enroulés autour d’un noyau de fer doux, qui permet une plus grande induction.La tension obtenue peut être beaucoup plus élevée que celle du générateur (plusieurs dizaines de kilovolts).

C’est quoi, une bobine ?On prend un cylindre, en bois par exemple, et on enroule du fil électrique autour. Une bobine est le siège d’un phénomène électromagnétique que l’on appelle l’induction. Entourons deux fils électriques, constituant deux circuits fermés, autour d’un cylindre : lorsqu’on fait circuler un courant dans un fil ou qu’on l’interrompt, un courant va apparaître dans le deuxième fil.

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C’est important, la résistance électrique ?De nos jours, on utilise beaucoup l’électricité : tous les appareils électroménagers ont des résistances. Un radia-teur électrique, par exemple, est constitué d’une résistance électrique qui va transformer l’énergie électrique qu’elle reçoit en énergie thermique (« chaleur ») : c’est bien, cela nous chauffe. Par contre, dans les câbles électriques qui amènent le courant chez nous, cette énergie est perdue...

BOÎTE DE RÉSISTANCE

Comment fait-on ?Lorsque les résistances sont à la suite les unes des autres, on dit « en série », les valeurs s’additionnent. Dans la boîte, on a placé des résistances constituées de fils de maillechort. Le courant traverse chaque résistance sauf si l’on place aux bornes de l’une d’entre elles une cheville métallique : le courant passe à travers la cheville et ainsi il ne traverse plus la résistance concernée. Elle n’intervient plus, on dit qu’elle est shuntée. En plaçant les chevilles de manière adéquate, on peut choisir les résistances traver-sées par le courant et donc la résistance totale constituée par la boîte.

Que peut-on faire avec cette boîte ?On peut réaliser toutes les valeurs entières de résistances de 0 à 10 000 ohms.

C’est quoi, une résistance ?En fait, en électricité, la résistance R d’un corps caractérise la propension d’un courant électri-que à circuler dans le corps lorsqu’il est soumis à une tension donnée. Plus le courant est faible, plus la résistance est grande et moins le corps est bon conducteur. La résistance, rapport de la tension sur l’intensité du courant, se mesure en ohm ( Ω ) du nom de Georg Ohm, physicien allemand, qui a trouvé la relation liant l’inten-sité du courant et la tension électrique pour un conducteur, en 1827 : la loi d’Ohm.On appelle aussi « résistance » un dipôle pour lequel la tension à ses bornes est proportion-nelle à l’intensité du courant électrique qui le traverse, on parle aussi de conducteur ohmique.

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BOUSSOLE

Comment on l’utilise ? On place la boussole au sommet de l’angle à mesurer. Ensuite on vise, à l’aide d’un tuyau en bois, un repère donnant la direction d’un côté de l’angle : on mesure alors l’angle entre cette direction et l’aiguille aimantée, c’est à dire le nord magnétique.On fait de même avec l’autre direction de l’an-gle. Une soustraction entre les deux angles trou-vés donne l’angle recherché.

Et alors, ça sert à quoi ? Une boussole indique le nord magnétique. La boussole d’arpenteur utilise cette propriété pour indiquer l’angle entre deux directions sur Terre.

Mais c’est une boussole ? Oui, c’est vrai, mais c’est une boussole d’arpen-teur…

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Peut-on emmagasiner beaucoup d’énergie ?L’énergie emmagasinée dépend de la surface des armatures (ici c’est la surface de la bouteille) et de l’épaisseur d’isolant (ici l’épaisseur de verre). Si on n’a pas l’énergie souhaitée, on peut relier plusieurs bouteilles entre elles.À l’aide d’une batterie de bouteilles, l’abbé Nollet fera « cabrioler » 240 soldats d’une compagnie de gardes, devant le roi Louis XV à Versailles, en 1746.

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Pourquoi bouteille de « Leyde » ?Petrus Van Musschenbroek, enseignant la médecine à Leyde, a découvert par hasard les effets de la décharge d’un condensateur en janvier 1756. Il ressentit un choc brutal en touchant une tige métallique trempant dans l’eau d’une bouteille.

BOUTEILLE DE LEYDE

Comment « charge-t-on » la bouteille ?Une armature est constituée par une tige de cuivre termi-née par une boule. Cette tige peut être en contact avec des feuilles d’or ou d’étain chiffonnées.L’autre armature est constituée par une feuille d’étain col-lée sur la face extérieure de la bouteille.Les deux armatures sont séparées par la bouteille en verre, qui est un isolant, et un vernis isolant recouvre le goulot de la bouteille.Pour charger la bouteille, on relie l’armature extérieure à la Terre et on dépose des charges sur l’armature intérieure, en la reliant à une machine qui crée des charges.

Ça sert à quoi ?Un condensateur permet d’emmaga-siner de l’énergie électrostatique, qui peut ensuite être restituée. Dans les flashs d’appareils photographiques, on charge un condensateur qui ensuite libère brièvement l’énergie dans une ampoule, d’où le flash.

C’est une bouteille pour transporter un liquide ?Non, la bouteille de Leyde permet de construire un condensateur : il s’agit de deux répartitions de charges élec-triques opposées, déposées sur des ar-matures conductrices séparées par un isolant. La forme de bouteille permet une utilisation facile.

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CYLINDRE LESTÉ

C’est quoi ? Un cylindre en bois et un plan incliné.

Et alors ? On pose le cylindre sur le plan incliné, on le lâ-che, et il remonte le plan incliné !

C’est « magique » ? Non, non. Le cylindre est en fait lesté : un mor-ceau de plomb est situé près du bord du cylindre, caché. En posant le cylindre, on place le lest vers le haut de la pente : lorsqu’on lâche le cylindre, le centre de gravité du cylindre est « emporté » par la pesanteur, ce qui engendre un mouvement de rotation et entraîne le cylindre vers le haut (dans un premier temps !).

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GALVANOMÈTRE

C’est quoi ? Cet appareil s’appelle un galvanomètre : c’est un peu l’ancêtre de l’ampèremètre. Il permet de constater l’existence de courants électriques.

Comment repère-t-on cette rotation ? On a fixé un miroir sur la bobine. En envoyant un faisceau de lumière sur le miroir, la rotation de la bobine et donc du miroir engendre un dé-viation du faisceau réfléchi. Il existe aussi des galvanomètres dotés d’aiguilles.Comment ça marche ?

Une bobine est suspendue à un fil, dans l’en-trefer d’un aimant. Lorsque cette bobine est parcourue par un courant électrique, elle est soumise à des forces d’origine électromagné-tique et elle tourne. Plus l’intensité du courant est grande, plus elle tourne (mais il n’y a pas proportionnalité…).

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Ça sert à quoi, de mesurer de faibles intensités ?Présenté par Leopoldo Nobili en 1825, ce type de galvanomètre a permis à Carlo Matteucci, de l’Uni-versité de Pise, de mesurer un courant d’origine bio-logique en 1840.

GALVANOMÈTRE DE NOBILI

On voit l’aiguille, mais où est le fil électrique ?En fait, on met l’aiguille à l’intérieur d’un cadre formé de plusieurs tours de fil, pour amplifier le phé-nomène.Cependant, la Terre engendre un champ magnétique qui influence le mouvement de l’aiguille aimantée, comme dans une boussole. Nobili a eu l’idée d’éli-miner cette influence en plaçant l’une au-dessus de l’autre deux aiguilles aimantées en sens contraire. L’une est à l’intérieur du cadre, l’autre au-dessus. La rotation des aiguilles n’est alors due qu’au courant électrique. On parle de système astatique.

Pourquoi cette cloche ?Ce galvanomètre permet des mesures pré-cises et il ne faut pas que des courants d’air viennent perturber la rotation de l’aiguille.

C’est quoi ?Un galvanomètre, c’est un instrument qui permet de mesurer l’intensité d’un courant électrique. Oersted, professeur de physique à l’Université de Copenhague, découvre lors d’un cours, en juillet 1820, qu’un cou-rant électrique dévie l’aiguille aimantée d’une boussole.Le galvanomètre de Nobili fonctionne sur ce principe : une aiguille aimantée, placée en présence d’un fil électrique est d’autant plus déviée que l’intensité du courant qui parcourt le fil est grande.

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On utilise des lunettes depuis longtemps ?En 1608, Galilée apprend qu’un artisan hol-landais a fabriqué une lunette. Il va en cons-truire une aussi et observe, en 1609, la Voie Lactée, le relief de la Lune, les satellites de Jupiter ! (Il a réussi à atteindre des grossis-sements de 30). Maintenant on utilise plutôt des télescopes où l’objectif est constitué par un miroir ce qui permet de recueillir plus de lumière.

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On dirait qu’il y a une petite lunette le long de la grande ?Effectivement, cette petite lunette grossit moins et permet de viser plus facilement l’objet que l’on veut observer d’où le nom de viseur.

LUNETTE ASTRONOMIQUE OU TERRESTRE

Comment fait-on pour voir une étoile ou le Pic du Midi ? Le Pic du Midi est visible depuis le lycée.On règle d’abord l’oculaire à son œil, puis on tourne un bouton à crémaillère pour faire varier la distance entre l’objectif et l’oculaire et ainsi faire la mise au point sur l’objet visé.

Qu’y a-t-il dans ce long tube ?Une lunette est constituée de lentilles. Une lentille convergente, l’objectif, recueille la lumière provenant de l’objet observé et en donne une image intermédiaire. Une autre lentille convergente (ou divergente), l’ocu-laire, aide l’œil à observer cette image inter-médiaire.

Une lunette, on connaît ! Mais pourquoi as-tronomique ou terrestre ?Une lunette permet l’observation d’objets éloignés. Ces objets peuvent être célestes (des étoiles, des planètes, …) mais aussi terrestres (une montagne, un monument, …). Or une lunette donne une image renversée de l’objet observé. Peu nous importe si on ob-serve un astre, mais c’est plus ennuyeux pour un objet terrestre. Une lunette terrestre com-porte une lentille supplémentaire permettant de redresser l’image.

Pourquoi peut-on voir des objets éloignés ?L’objectif fournit une image intermédiaire que l’oculaire, comme une loupe, va « grossir ». Une lunette permet donc de voir des détails non visibles à l’œil nu. Une lunette est caractérisée par son grossissement.

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Comment ça marche ? L’expérience est étonnante car le pendule est freiné sans qu’il y ait contact avec les bobines. Ceci est dû à des forces électromagnétiques, qui s’exercent à distance, comme les forces de gra-vitation. En effet, des courants électriques (charges élec-triques en mouvement) engendrent des champs magnétiques : ainsi les deux bobines vont en-gendrer un champ magnétique dans la zone où oscille la masse du pendule. Ce champ va in-duire des courants dans la masse métallique du pendule : des courants de Foucault. Mais ces courants apparaissent de manière à s’opposer à la cause qui leur a donné naissance (loi de Lenz) : or cette cause, c’est le mouve-ment d’oscillation dans le champ magnétique. Ces courants vont engendrer une force qui s’op-pose à cette oscillation, d’où ce phénomène de freinage.Il est possible de remplacer la masse métalli-que par un cercle métallique, et il n’y a plus de freinage car les courants ne peuvent pas circuler dans le cercle.

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MACHINE DE FOUCAULT

C’est quoi ? Son vrai nom est l’électro-aimant de Chassagny pour l’étude des courants de Foucault.C’est un pendule composé d’une tige et d’une masse métalliques qui peut osciller entre deux bobines. Un circuit électrique permet de faire circuler un courant électrique dans les bobines.

À quoi servent ces bobines ? On écarte le pendule de sa position d’équilibre vertical pour le faire osciller (comme dans les horloges). Dès que l’on ferme l’interrupteur du circuit électrique, le courant circule dans les bobines et le pendule, nettement freiné, s’arrête d’osciller.

C’est bien compliqué, mais il y a des applications dans notre vie ? Ce système de freinage est utilisé pour certains véhicules, des camions ou des bus par exemple (Telma). On utilise aussi des courants de Foucault pour chauffer des aliments sur des plaques à induction. Les courants induits circulent dans le fond des casseroles et chauffent le contenu alors que la plaque reste froide.

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C’est quoi ? C’est un autocuiseur ou cocotte mi-nute ! Le vase en bronze contient de l’eau et il est fermé par un couvercle muni d’une soupape (réglable à l’aide de masses).

Comment ça marche ? Quand on chauffe de l’eau à la pression atmosphérique, au bord de la mer, elle atteint 100 °C et se transforme alors en vapeur d’eau (on parle de température d’ébul-lition). La température de l’eau liquide ne peut alors dépasser 100 °C. Cependant, la tempéra-ture d’ébullition dépend de la pression : si la pression est plus élevée, la température d’ébulli-tion peut dépasser les 100 °C. Dans le vase clos, l’eau est enfermée : lorsqu’on chauffe le vase, la pression à l’intérieur va augmenter et on peut obtenir de l’eau liquide à des températures supé-rieures à 100 °C. Cet appareil permet d’obtenir des pressions de 5 ou 6 atmosphères (la tempé-rature est d’environ 155 °C).

Ça sert à quoi ? En cuisine, des températures élevées permettent une cuisson plus rapide : on utilise ce type d’ap-pareil, avec une soupape (lorsque la pression est trop importante, la vapeur d’eau s’échappe par la soupape et évite une explosion…), pour cuire certains aliments. En montagne, la pression di-minue avec l’altitude, et la température d’ébul-lition est plus faible (on met plus de temps pour faire cuire les pâtes !) au sommet de l’Everest (8848 m), l’eau bout à 68 °C.

C’est qui, Papin ? Ah, ce n’est pas Jean Pierre, le joueur de football, c’est Denis Papin, qui a vécu de 1647 à 1712 : il a travaillé sur la conservation des aliments et il a présenté en 1679 un cuiseur avec soupape de sécurité devant la Royal Society à Londres. Il a aussi travaillé sur l’action de la vapeur sur un piston dans un cylindre (machine à vapeur).

MARMITE DE PAPIN

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Ça existe encore ?

Oh oui : depuis son invention (début du XIXème siècle) toutes les personnes qui font de la mu-sique en utilisent, mais il existe maintenant des métronomes électroniques.

MÉTRONOME

Il ne s’arrête jamais ? Si, si ! On doit le remonter : il y a une clé qui permet de tendre un ressort en spirale pour re-donner de l’énergie au mécanisme.

Mais on doit jouer certains morceaux plus « vite » que d’autres ! Certes, mais le métronome est réglable : on peut déplacer la masse le long de la tige. Il s’agit d’un pendule dont le fréquence d’os-cillation dépend de la distance entre la masse et l’axe de rotation. On peut régler le métronome d’un tempo grave (autour de 40 oscillations par minute) à prestissimo (près de 200 oscillations par minute).

Ça fait du bruit, c’est quoi ? C’est un métronome. Cet appareil est utilisé par les musiciens pour marquer le tempo, le rythme qu’ils doivent suivre pour jouer un morceau de musique. Lorsque la tige oscille, elle entraîne un mouvement d’horlogerie qui engendre un bruit « sec ».

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Et pour voir des atomes ? Il existe des microscopes électroniques qui utilisent des électrons à la place de la lumière. On arrive alors à observer des détails inférieurs au nanomètre !

MICROSCOPE

Des objets très petits, ça veut dire quoi ? On arrive à observer des détails de l’ordre de quelques centaines de nanomètres ( un nanomètre = un milliar-dième de mètre).

Pourquoi « composé » ? Un microscope permet d’observer des ob-jets très petits : il doit donner une image agrandie de l’objet, que l’œil peut alors regarder. Le plus simple des instruments permettant cela est une loupe, mais son grossissement est limité. Pour avoir un grossissement plus grand, on utilise un mi-croscope : il est constitué d’un objectif qui agrandit l’objet pour former une image in-termédiaire qui est grossie par un oculaire aidant l’œil à observer l’image définitive.

C’est un microscope ? Oui, on l’appelle microscope composé, connu depuis la fin du XVIème siècle, début du XVIIème siècle.

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C’est quoi ? Un prisme est un polyèdre à base triangulaire ! On a ici superposé quatre prismes de même forme mais constitués de verres différents.

Ça montre quoi ? La lumière peut se propager dans la plupart des verres : on dit qu’ils sont transparents. Mais les différentes cou-leurs de la lumière se propagent à des vitesses différentes dans un verre : on parle de milieu dispersif. Un prisme en verre va ainsi dévier différemment les différentes couleurs (le bleu est plus dévié que le rouge). Si on éclaire un prisme avec de la lumière blanche (comportant toutes les couleurs), les différentes couleurs sont séparées et on observe un spectre continu (comme un arc en ciel). Avec un polyprisme, chaque prisme va engendrer son propre spectre.

C’est connu depuis longtemps ? L’homme étudie la lumière de-puis l’Antiquité, mais c’est Isaac Newton (Grande-Bretagne : 1642 – 1727) qui a décomposé puis re-composé la lumière blanche à l’aide de prismes : il a donc conclu le pre-mier que la lumière blanche est une superposition de lumières colorées.

POLYPRISME

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C’est quoi ? Une tige métallique est fixée à une extrémité ; l’autre peut appuyer sur un levier associé à un cadran gradué. Sous la tige, on peut faire brûler un coton imbibé d’alcool pour chauffer la tige.

Ça montre quoi ? Quand on chauffe les métaux, leur température s’élève et leur volume augmente : on dit qu’ils se dilatent. Dans cette expérience, la tige chauf-fée va se dilater : elle va s’allonger et appuyer sur le levier, ce qui va faire tourner l’aiguille. On peut mesurer la dilatation car l’aiguille tourne d’autant plus que la tige s’est allongée.

Il existe des applications, dans notre vie ? On doit tenir compte de la dilatation dans les constructions qui contiennent des métaux : les rails des voies ferrées sont espacés pour qu’ils puissent se dilater librement en été. Il en est de même pour les poutres des ponts métalliques.

PYROMÈTRE À LEVIER

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RÉCEPTEUR MORSE

Qu’est ce que c’est ? C’est un récepteur Morse : il permet de recevoir un message en Morse sur un ruban de papier.

Comment ça marche ? On code le message en code Morse et on envoie des signaux électriques brefs pour les points, plus longs pour les traits. Les impulsions élec-triques arrivent dans le récepteur : ces impul-sions commandent un électro-aimant (le courant électrique dans la bobine engendre un champ magnétique) qui pousse le ruban qui se déroule contre une molette imprégnée d’encre.

C’est quoi le Morse ? C’est un code utilisé en télégraphie : les lettres, les chiffres et les différents signes sont codés avec des points et des traits. Par exemple, le « a » est représenté par « • − ». Samuel Morse (E-U) a déposé le brevet du télégraphe en 1840.

Mais on ne l’utilise plus ! Non, on est plutôt dans l’époque du téléphone mobile et des messages numériques… Mais le code Morse a été utilisé dans les communica-tions maritimes jusqu’en 1999.

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RÉGULATEUR À BOULES

Que veut-on réguler ? Ce système a été inventé par James Watt (Écos-se, XVIIIème siècle) pour « sa » machine à vapeur afin d’avoir une rotation plus uniforme (néces-saire pour les métiers à tisser par exemple).

Pourquoi vouloir améliorer les machines à va-peur, c’était important ? Les machines à vapeur ont été à l’origine de la révolution industrielle du XIXème siècle : James Watt a été à l’origine de ces machines et a trouvé beaucoup de systèmes pour les améliorer à des fins industrielles, il est devenu riche !

Comment ça marche ? Le régulateur est basé sur la force d’inertie cen-trifuge : lorsque la machine à vapeur fait tourner l’axe de rotation, la force d’inertie centrifuge éloigne les boules de l’axe. Or ces boules sont liées à un pantographe : lorsque la vitesse de rotation est grande, les boules s’écartent et la partie inférieure du pantographe monte. À l’in-verse, si la vitesse est plus faible, les boules sont moins écartées et la partie inférieure du panto-graphe descend. La partie inférieure du pantographe permet d’ouvrir ou de fermer une soupape et de contrô-ler la pression de la vapeur dans la machine.

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SONOMÈTRE

C’est quoi ? Un sonomètre : on « mesure » un son... Ici, on étudie le son émis par une corde pincée.

Qu’est ce qu’on montre ? La hauteur d’un son correspond à la fréquence du son émis : la fréquence d’un son aigu est plus élevée que la fréquence d’un son grave.Or, plus la corde est courte, plus la fréquence de vibration est élevée, plus le son est aigu. La fré-quence du son est proportionnelle à la longueur de la corde.Plus on tire sur la corde, plus la tension est grande, plus la fréquence du son émis est grande et plus le son est aigu. La fréquence du son est proportionnelle à la racine carrée de la tension.

Qu’est ce qu’on mesure ? On mesure la hauteur du son émis (sa fréquence) selon la longueur de la corde, un chevalet mo-bile permet de la faire varier, ou selon la tension de la corde que l’on peut faire varier à l’aide de masses « tirant » sur la corde. C’est comme un instrument à cordes ?

Oui. Par exemple, sur une guitare, on soumet les différentes cordes à des tensions plus ou moins grandes, et en positionnant les doigts le long du manche, on joue sur la longueur de corde qui vibre.

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SPECTROSCOPE

C’est quoi ? Dans le cylindre noir est « caché » un prisme en verre (voir polyprisme). Autour, il y a trois instruments optiques : un collimateur, une lunette et un micromètre, ainsi qu’un prisme.

Ça sert à quoi ? Les différentes couleurs observées (longueurs d’onde) permettent de déterminer quels sont les éléments qui constituent la source. Par exemple, l’hydrogène émet un rouge particulier, le sodium émet une lumière orangée très utilisée pour l’éclairage urbain.

Mais pourquoi tous ces instruments ? Comme son nom l’indique, un spectroscope sert à observer des spectres. - le collimateur sert à donner l’image d’une fente source à

l’infini,- le prisme va séparer les différentes couleurs de la lumière

constituant la source,- la lunette aide l’expérimentateur à observer les différen-

tes raies, de couleurs différentes,- le micromètre permet de projeter une graduation dans

l’axe de la lunette pour pouvoir effectuer des repérages.On repère une raie, ce qui permet de mesurer l’angle de déviation des rayons correspondant. Or cet angle permet, après étalonnage de l’appareil, de connaître la longueur d’onde de la raie observée.

On peut l’utiliser pour les étoiles ? Oui, mais on utilise d’autres types de spectroscope. Un télescope permet de recueillir la lumière émise par une étoile et si on place un spectroscope à la place de l’œil, on peut analyser cet-te lumière et en déduire les éléments constituant l’étoile.

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Comment ça marche ? On retourne brusquement le tube et l’eau chute avec un bruit métallique.

Et pourquoi ? Dans l’air, à cause des frottements, les liquides chutent en se dispersant en gouttes. Dans le vide, il n’y a pas de frottements : les liquides chutent en bloc comme les solides. On entend donc ici le même bruit que lors du choc d’un solide contre le verre.

C’est quoi ? C’est un tube en verre rempli d’eau et de vapeur d’eau sous faible pression (assimilée à du vide). Mais…, ça sert à quoi ?

À rien, mais c’est un bel objet, l’expérience est étonnante et le bruit produit est un peu bizarre !

La bonne réponse est bien sûr la réponse n° 3.

Certes l’enveloppe extérieure ressemble bien à un thermomètre de Galilée mais il manque des sphères colorées à l’intérieur.

Il s’agit bien d’un marteau d’eau.

Solution des 2 objets mystère

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Mais…, ça sert à quoi ? L’appareil d’Ingenhousz permet de classer les maté-riaux selon leur conductibilité thermique. L’argent est un très bon conducteur thermique et le bois ou le verre sont de très mauvais conducteurs thermiques donc de bons isolants thermiques. C’est pourquoi on utilise le bois ou la laine de verre pour isoler thermi-quement les maisons.

Solution des 2 objets mystère

La bonne réponse est bien sûr la réponse n° 3.

La cueillette des myrtilles serait diffi cile et la réception Wi-Fi déplorable.

Il s’agit bien de l’appareil d’Ingenhousz.

Et pourquoi ? Les matériaux n’ont pas tous la même conductibilité thermique. Certains sont bons conducteurs thermi-ques d’autres ne le sont pas. En faisant l’expérience, on constate que la cire fond rapidement sur la tige en argent puis sur la tige en cuivre puis sur la tige en laiton et qu’elle ne fond pas sur les tiges en bois ou en verre.

C’est quoi ? C’est une cuve rectangulaire en laiton qui porte sur une face des tiges différentes mais de diamètre et de longueur identiques. Cet appareil porte le nom du médecin hollandais qui l’imagina pour la première fois à la fi n du XVIIIème siècle.

Comment ça marche ? On recouvre les tiges de cire et on verse de l’eau bouillante dans la cuve. On observe que la cire fond plus vite sur certaines tiges que sur d’autres.

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Historique

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Le lycée Théophile Gautier poursuit l’ambitieux programme que les Doctrinaires avaient fait inscrire en 1699 sur la plaque qui orne toujours l’entrée de la rue Ramond : « Stet domus haec fl uctus donec formica marinos ebibat et totum testudo perambulet orbem » « Que cette maison demeure debout jusqu’à ce que la fourmi ait bu les fl ots de la mer et que la tortue ait parcouru l’univers ».

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HISTORIQUE DU LYCÉE THÉOPHILE GAUTIER

LES ORIGINES Le Collège de Tarbes (1ère moitié du XVIème siècle – 1794)L’existence du collège de Tarbes est attestée dès la première moitié du XVIème siècle. Il est alors installé « dans une maison de la ville près du monastère des Frères mineurs », emplacement actuel du café Le Moderne.En 1633, les consuls de Tarbes achètent l’hôtel particulier du marquis d’Ossun pour y loger le collège. C’est l’origine de l’emplacement actuel du lycée, partie la plus ancienne, donnant sur la rue Ramond. Dans les années 1750, les bâtiments sont agrandis.Dès 1670, l’enseignement au collège - qui couvre l’ensemble des études secondaires - est confié aux Pères de la Doctrine Chrétienne. Ils innovent en donnant une place de choix aux sciences. Ils prépa-rent aux concours d’entrée des grandes Écoles royales d’officiers (artillerie) ou d’ingénieurs (Ponts et Chaussées). Ils accueillent favorablement les idées de la philosophie des lumières et la majeure partie d’entre eux adhère à la Révolution. L’abbé Torné (1727 – 1797) est la figure la plus emblématique de cette orientation.

L’École Centrale des Hautes-Pyrénées (1796 – 1804)En 1795, le Collège de Tarbes devient l’École Centrale des Hautes-Pyrénées. Sa brève existence est marquée par des professeurs exceptionnels comme le Chevalier d’Angos (1747 – 1833), né à Tarbes,

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célèbre pour ses recherches scientifiques et surtout Ramond (1755 – 1827). Il découvre les Pyrénées en 1787, publie en 1789 ses Observations sur les Pyrénées. Il devient professeur d’histoire naturelle à l’École Centrale.

LE XIXème SIÈCLE Lorsque Napoléon Ier crée les lycées en 1804, Tarbes n’est pas jugé digne d’en posséder un. L’École Centrale devient un modeste Collège Municipal. Mais, grâce à l’appui du banquier Achille Fould, pré-sident du Conseil Général des Hautes-Pyrénées, ministre d’État de l’empereur Napoléon III, le collège de Tarbes est érigé au rang de LYCÉE IMPÉRIAL (1853). Il accueille notamment Isidore Ducasse, qui se fera connaître plus tard en littérature sous le pseudonyme de Lautréamont.À la chute du second empire (1870), le lycée impérial devient LYCÉE NATIONAL.

LE XXème SIÈCLE La première moitié du XXème siècleAu début du XXème siècle, la ville de Tarbes agrandit le lycée en rachetant de nombreuses maisons si-tuées sur l’actuelle rue Abbé Torné et en faisant construire les actuels bâtiments regroupés autour de la cour d’honneur. Le lycée assure alors une préparation aux concours de Saint-Cyr et du Conservatoire des Arts et Métiers. Il devient LYCÉE THÉOPHILE GAUTIER en 1912, pour le centenaire de la nais-sance du poète tarbais.

Les années 1950 – 1960 : l’arrivée massive des « baby boomers » bouleverse le lycéeDans les années 1960, pour accueillir les générations nombreuses du baby boom, le lycée se concentre sur les classes du second cycle (secondes, premières, terminales). C’est la fin de l’enseignement primai-re (« petit lycée ») et du premier cycle (sixième à troisième). Des travaux sont entrepris, construction du

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premier étage au petit lycée et gymnase. Les événements de mai 1968 bouleversent le lycée Théophile Gautier, comme tous les lycées de France. En 1976, avec la mixité, c’est la fin du « lycée de garçons ».

Les deux dernières décennies du XXème siècle : la poursuite des mutationsThéo se transforme en intégrant les nouvelles technologies de la communication et de l’informatique, en étendant ses enseignements. En 1982 la tradition sportive du lycée se confirme par la création d’une section de sportifs de haut niveau en sabre. En 1987, un pôle d’enseignement supérieur est constitué par la création d’une classe préparatoire aux concours des Écoles Supérieures de Commerce. En 1994, une classe préparatoire aux Écoles d’Ingénieurs permet de renouer avec une tradition remontant au XVIIIème siècle.

À L’AUBE DU XXIème SIECLEÀ une époque où le monde change très vite, le lycée continue en innovant dans le contenu de ses ensei-gnements et dans ses modalités de fonctionnement… Mais sans oublier son passé. C’est pour en conser-ver la mémoire et le faire connaître que se crée, en 2002, le « Groupe Patrimoine ». Chaque année, l’éta-blissement, lors des Journées Européennes du Patrimoine, accueille plusieurs centaines de visiteurs.Ainsi le lycée Théophile Gautier est à la fois riche de son passé et solidement ancré dans son époque. Il poursuit l’ambitieux programme que les Doctrinaires avaient fait inscrire en 1699 sur la plaque qui orne toujours l’entrée de la rue Ramond : « Stet domus haec fluctus donec formica marinos ebibat et totum testudo perambulet orbem » : « Que cette maison demeure debout jusqu’à ce que la fourmi ait bu les flots de la mer et que la tortue ait parcouru l’univers ».

D’après «Théo et son passé, entre tradition et modernité» de Christian Crabot et José Cubéro.

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Liste des Instruments

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APPAREIL DE HOPE..................................P 19APPAREIL PHOTOGRAPHIQUE...............P 21BALANCE .....................................................P 23BALANCE D’ARCHIMÈDE........................P 25BAROMÈTRE................................................P 27BAROSCOPE ................................................P 29BOBINE DE RUHMKORFF ........................P 31BOITE À RÉSISTANCE................................P 33BOUSSOLE ...................................................P 35BOUTEILLE DE LEYDE ............................P 37CYLINDRE LESTÉ ......................................P 39GALVANOMÈTRE .......................................P 41GALVANOMÈTRE DE NOBILI ...............P 43

LUNETTE ASTRONOMIQUE......................P 45MACHINE DE FOUCAULT .....................P 47MARMITE DE PAPIN.................................P 49MÉTRONOME...............................................P 51MICROSCOPES.............................................P 53POLYPRISME................................................P 55PYROMÈTRE A LEVIER ...........................P 57RÉCEPTEUR MORSE......................................P 59RÉGULATEUR A BOULES .....................P 61SONOMÈTRE ................................................P 63SPECTROSCOPE ..........................................P 65TOURNIQUET HYDRAULIQUE ...............P 67

Les Instruments présentés...

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En 2005, cet ouvrage ne devait comporter qu’une quarantaine de pages. Mais il a été diffi cile de faire un choix restreint et d’éliminer certains instruments.

Pourtant, dans les vitrines ou les armoires des laboratoires de physique et de biologie, il reste encore de nombreux objets admirables qui ne demandent qu’un léger nettoyage pour retrouver leur beauté et leur utilité originelles.

Leur présentation fera-t-elle l’objet d’un deuxième tome ? Qui sait ?

... et les autres

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MerciÀ Nadine Méau, proviseur du lycée Théophile Gautier de 2005 à 2008, pour avoir initié, dynamisé, soutenu et suivi le projet jusqu’à son terme ;À Alain Grateau, actuel proviseur du lycée Théophile Gautier, pour son soutien depuis son arrivée ;À Anne-Marie Blaise, adjoint technique de laboratoire, pour avoir surveillé, entretenu et préservé les instruments présentés et beaucoup d’autres tout au long de sa carrière au lycée Théophile Gautier ;À Sophie Sadou et Nathalie Ferreira, professeurs en CPGE scientifique, pour leur participation aux manipulations avec les instruments anciens lors des journées du patrimoine ;À Pierre Mur, tout jeune retraité, pour avoir accueilli et valorisé ses instruments anciens aux journées du patrimoine ;À Fabienne Jankowski, gestionnaire du lycée, pour le suivi comptable du projet ;À Jean-Michel Golossoff, professeur attaché de laboratoire, et Sébastien Managaou, adjoint techni-que de laboratoire, pour leur aide lors du déplacement et du rangement des instruments ;

À Francis Gires, vice-président de l’ASEISTE, pour ses conseils et ses encouragements ;À Nicolas Frontère, graphiste au CDDP de Tarbes, pour la réalisation de tous les clichés des instru-ments et de la maquette de cet ouvrage ;

À tout le personnel du lycée Théophile Gautier qui, de près ou de loin, a participé à ce projet.

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Toutes les gravures sont extraites des fascicules du «Nouveau Dictionnaire des

Sciences et de leurs applications» Éditions Ch. Delagrave 1900-1902

La plupart des informations contenues dans les fiches ont été inspirées par :

- Physique Impériale ISBN 2-9523415-0-8

- L’Empire de la Physique ISBN 2-9523415-1-6

édités par l’ASEISTE.

(Association de Sauvegarde et d’Étude des Instruments Scientifiques et Techniques de l’Enseignement).

Crédit Photo : Pierre Mur pour les bâtiments,

Nicolas Frontère pour les instruments.

Le cabinet de physique du lycée Théophile...

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