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Publié parMarie-Ange Albert Modifié depuis plus de 8 années
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Christiaan Huygens 1629-1695
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Influences Son père, Constantin Huygens, est en contact avec Mersenne et plusieurs autres scientifiques. Descartes est un ami de la famille. Mersenne dit à Constantin que Christiaan dépasserait un jour Archimède. Provenant d’une famille aisée, cela lui permet de commencer ses travaux dès l’âge de 20 ans.
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Mathématiques En 1651, il publie un mémoire de géométrie. Techniques de sommation et d’intégration. Calcul de probabilités. En1657: Traité complet. Courbes particulières (cycloïdes). S’oppose à Leibniz quant au calcul infinitésimal.
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1652- Ses premiers travaux Désaccords avec les règles du choc de Descartes. Huygens Change le référentiel (principe de relativité). Deux corps de même masse, vitesses échangées lors du choc. Loi de la conservation de mouvement. Loi de l’énergie cinétique dans le cas d’un choc élastique.
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Théorie ondulatoire de la lumière La lumière se propage en ligne droite. Elle n’est pas instantanée. Elle se propage dans la matière éthérée (formée de petites boules élastiques).
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Théorie ondulatoire de la lumière (suite) Les ondes lumineuses ne s’interrompent pas. On voit la même chose de côtés différents. L’air transmet le son. Pour lui, ce sont deux milieux différents. La lumière doit être plus rapide que le son. S’oppose à Newton (théorie corpusculaire).
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Phénomène optique: la réflexion L’angle d’incidence est égal à l’angle de réflexion sur un corps poli.
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Phénomène optique: la réfraction Démonstration de la proportion des Sinus déjà évoquée. La lumière passe moins bien dans l’eau et le verre. Corps transparents versus corps opaques.
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Biréfringence Huygens étudie le phénomène. Cristal d’Islande. Double réfraction: Rayon ordinaire: onde propagée dans l’éther. Rayon extraordinaire: onde propagée dans les particules du cristal.
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1652 - Télescope Construit par lui-même, lui vaut la découverte de Saturne et de Titan (23 pieds 100x ;12 pieds 50x). Forme la lentille et la polit avec sa machine. Son frère l’a aidé dans ce domaine. Certaines lentilles conservées dans les musées et un seul télescope.
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Télescope (suite) Dix ans plus tard, il améliore les lentilles (Huygens eyepiece). Champ de vision plus large et suppression des aberrations de couleur latérale.
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Télescope (suite) 37 m de long. Installé chez lui, il devait empiéter sur le terrain de son voisin.
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1655 - Découverte des anneaux de Saturne Observe la planète et s’interroge sur les anses parfois visibles. Cassini est son rival. Observations en même temps à l’Observatoire de Paris.
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… et de son satellite Titan
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Honneurs Libération de la sonde Huygens (2004) Pour observer le sol et l’atmosphère de Titan. Astéroïde à son nom.
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1656- Nébuleuse d’Orion Il la sépare en plusieurs étoiles. La partie la plus lumineuse a été nommée la région de Huygens. Découvre d’autres nébuleuses et observe des étoiles doubles.
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Pour mesurer la longitude lors des expéditions en mer, il met au point…
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1657 - Horloge à pendule Permet plus de précision, car elle bat à la seconde. La période d’oscillation est constante peu importe l’amplitude (1659- isochronisme cycloïde). Erreur de Galilée. Quelques secondes de retard par jour. Le poids sert de moteur, mouvement continu. Pas besoin de le relancer à la main.
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1659- Mars Dessine la surface de Mars. Calcule son temps de rotation, soit de 24h30. Zone en V, sombre: Syrtis major. Calotte polaire.
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Faits importants En 1663, il devient membre de la Royal Society. En 1666, il siège à l’Académie des sciences. Horologium oscillatorium (1673) présenté au roi Louis XIV.
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1669- Force centrifuge Provoquée par la rotation de la Terre. Devrait diminuer des pôles à l’équateur. En 1672, une expérience avec l’oscillation d’un pendule confirme cette pensée. À Cayenne, les oscillations sont plus lentes de 2 minutes sur 24 heures comparativement à Paris.
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X X
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Force centrifuge (suite) S’oppose à Newton pour sa théorie de la gravitation universelle entre autres. Ensemble, ils calculent l’aplatissement des pôles de la Terre (entre 1/230 et 1/580). La valeur connue aujourd’hui est de1/298,25.
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1673-Moteur à poudre à canon Tube cylindrique rempli de poudre avec un piston qui monte quand la poudre chauffe et redescend avec la pression atmosphérique. En 1690, son élève, Denis Papin, remplace la poudre par de la vapeur. Ancêtre de la machine à vapeur.
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Moteur à poudre à canon Pour soulever des charges quand les chevaux ne pouvaient aider.
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1675- Montre à ressort spiral Ajout d’un deuxième ressort: réglant. Il adoucit la transmission des saccades du balancier aux aiguilles.
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Pertinence pour l’enseignement Faire un bref historique pour introduire la matière. Montrer aux élèves les premières théories pour voir l’évolution. Secondaires 1-2: Système solaire Gravitation universelle Lumière Secondaire 3: Instruments technologiques (observer) Lentilles (œil) Secondaire 5: Moteur PV=nRT Force centrifuge Période d’oscillation et amplitude (pendule) Lois de Snell-Descartes (réflexion et réfraction) Secondaires 1-2: Système solaire Gravitation universelle Lumière Secondaire 3: Instruments technologiques (observer) Lentilles (œil) Secondaire 5: Moteur PV=nRT Force centrifuge Période d’oscillation et amplitude (pendule) Lois de Snell-Descartes (réflexion et réfraction)
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Références Centre national d’études spatiales. Cassini-Huygens. En ligne: https://cassini- huygens.cnes.fr/https://cassini- huygens.cnes.fr/ Club d’astronomie quasar 95. (2010). Christiaan Huygens: mathématicien, physicien, astronome. En ligne: http://www.astrosurf.com/quasar95/exposes/huygens.pdfhttp://www.astrosurf.com/quasar95/exposes/huygens.pdf FERRARI, Cécile. (2009). Anneaux et satellite de Saturne: L’héritage de Huygens. En ligne: http://cral.univ- lyon1.fr/labo/fc/cdroms/cdrom2009/cd_saturne/Textes_et_images/documents/SAF_livre _cferrari.pdf http://cral.univ- lyon1.fr/labo/fc/cdroms/cdrom2009/cd_saturne/Textes_et_images/documents/SAF_livre _cferrari.pdf Fondation de la haute horlogerie. Horlogers célèbres: Christiaan Huygens. En ligne: https://www.hautehorlogerie.org/fr/encyclopedie/horlogers-celebres/s/christian-huygens/ https://www.hautehorlogerie.org/fr/encyclopedie/horlogers-celebres/s/christian-huygens/ Histoire de l’observatoire de Paris. Un hollandais à Paris: Christiaan Huygens. En ligne: https://sites.google.com/site/histoireobsparis/table-des-matieres/chapitre-2/un-hollandais- a-paris-christiaan-huygens https://sites.google.com/site/histoireobsparis/table-des-matieres/chapitre-2/un-hollandais- a-paris-christiaan-huygens HUYGENS, Christiaan. (1992). Traité de la lumière. Les cahiers de science et vie no. 134. (2013). La seconde pour mesurer le monde. En ligne: http://www.sartoretti.org/display.php?id1=440 http://www.sartoretti.org/display.php?id1=440 LOUWMAN, Peter. Christiaan Huygens and his telescopes. En ligne; http://www.esa.int/esapub/sp/sp1278/sp1278p1.pdf http://www.esa.int/esapub/sp/sp1278/sp1278p1.pdf PICARD, Émilie. (1929). Cérémonie du troisième centenaire de la naissance de Christiaan Huygens. Académie des sciences, Paris.
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Sources des images www.sciencepresse.qc.ca www.sciencepresse.qc.ca www.hypnosismeditationmusic.com www.hypnosismeditationmusic.com www.astropolis.fr www.astropolis.fr cassini-huygens.cnes.fr cassini-huygens.cnes.fr fr.wikipedia.org fr.wikipedia.org www.ebay.co.uk www.ebay.co.uk en.wikipedia.org en.wikipedia.org http://dbnl.nl/tekst/huyg003oeuv22_01/huyg003oeuv22_01_0113.ph p http://dbnl.nl/tekst/huyg003oeuv22_01/huyg003oeuv22_01_0113.ph p www.pirates-corsaires.com www.pirates-corsaires.com www.mapanddata.com www.mapanddata.com magazine.inedit-joaillier.fr magazine.inedit-joaillier.fr https://royalsociety.org/ https://royalsociety.org/ http://www.academie-sciences.fr/fr/ http://www.academie-sciences.fr/fr/
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